En el reino de mecanizado CNC personalizado, entre varios procesos de mecanizado de precisión, el planeado se destaca como un método mecánico común capaz de satisfacer las demandas de diseños de productos complejos.
¿Pero lo sabías? Las diferentes operaciones de planeado implican requisitos muy diferentes para las herramientas de corte. Factores como la velocidad de corte y la capacidad de eliminación de material son consideraciones cruciales al seleccionar herramientas. Por lo tanto, para garantizar una ejecución fluida del proyecto, es indispensable un conocimiento profundo de los procesos de planeado.
En este artículo, profundizamos en los principios de funcionamiento del planeado, la selección de herramientas de planeado adecuadas y varios tipos de operaciones de planeado. Ya sea usted un ingeniero novato o experimentado, si busca información sobre el planeado, este artículo será la guía definitiva.
¿Qué es el fresado frontal?
El planeado es una técnica de mecanizado especializada que se utiliza para nivelar y alisar la superficie de las piezas de trabajo. Esta técnica implica no sólo eliminar con precisión el exceso de material de la pieza de trabajo utilizando herramientas de corte, sino también sus ángulos y métodos de mecanizado distintivos.
En comparación con los procesos de fresado tradicionales, la característica más destacada del planeado radica en la ubicación de la herramienta de corte (las herramientas de planeado comunes incluyen fresas de concha, fresas de extremo y fresas de mosca). En el planeado, el eje de rotación de la herramienta de corte, también conocido como eje de herramienta, se coloca ingeniosamente perpendicular a la pieza de trabajo. Un diseño de este tipo permite que la herramienta de corte se aplique a la pieza de trabajo desde un ángulo completamente nuevo, logrando así un mecanizado eficiente y preciso de la superficie de la pieza de trabajo.
Imagine los dientes de la herramienta de corte mirando hacia abajo, adheridos estrechamente a la parte superior de la pieza de trabajo. A medida que la pieza de trabajo pasa lentamente a través de la herramienta de corte, la herramienta gira en sentido antihorario y sus dientes afilados actúan como cuchillas precisas, eliminando gradualmente el exceso de material de la superficie de la pieza de trabajo. Este proceso no sólo pone a prueba las habilidades del maquinista sino que también demuestra la delicadeza y eficiencia del proceso de planeado.
Diferencia entre fresado frontal y fresado periférico
El fresado frontal y el fresado periférico son las principales tipos de procesos de fresado CNCAmbos métodos de mecanizado se basan en herramientas de corte rotatorias para eliminar material de la superficie de la pieza. A continuación, se presenta una comparación detallada de estos dos métodos de mecanizado:
El planeado es un método de mecanizado centrado en la superficie de la pieza de trabajo, utilizando fresas planas para el mecanizado fino de la superficie de la pieza de trabajo. El fresado periférico, por otro lado, utiliza bordes cortantes distribuidos en la superficie cilíndrica de la fresa para fresar, y se utiliza principalmente para mecanizar superficies planas que no son demasiado anchas ni estrechas. Para superficies de más de 120 mm de ancho, es posible que el fresado periférico no sea adecuado.
El planeado se basa principalmente en la parte superior de la herramienta de corte para la acción de fresado. Dado que el eje de la herramienta es perpendicular a la pieza de trabajo, sólo la parte superior de la herramienta puede hacer contacto con la superficie de la pieza de trabajo y realizar el corte. El fresado periférico implica el costado de la pieza de trabajo, con la herramienta cortando el costado de la pieza de trabajo para eliminar material.
El planeado es más adecuado para mecanizar superficies y eliminar una pequeña cantidad de material de la pieza de trabajo. Debido a las características de su método de corte, el planeado puede lograr un mecanizado fino de la superficie de la pieza de trabajo, mejorando el acabado y la precisión de la superficie. El fresado periférico, por otro lado, es más adecuado para eliminar una gran cantidad de material de la pieza, especialmente en operaciones de desbaste y semiacabado, donde su eficiencia de corte es mayor.
El planeado se puede realizar en máquinas con husillos tanto horizontales como verticales, lo que ofrece una mayor flexibilidad. El fresado periférico, por el contrario, es adecuado principalmente para máquinas con husillo horizontal, siendo su campo de aplicación relativamente limitado.
¿Cómo funciona el fresado frontal?
El proceso de planeado se puede subdividir en los siguientes cuatro pasos principales, cada uno de los cuales es crucial para la calidad y eficiencia del mecanizado final.
1.Posicionamiento de la pieza de trabajo
Antes del planeado, estabilice y asegure la pieza de trabajo en la mesa de trabajo para asegurarse de que no se mueva ni vibre durante todo el proceso de mecanizado.
2.Alineación de la máquina y selección de herramientas.
Ajuste la fresadora a una posición perpendicular a la pieza de trabajo para garantizar un mecanizado preciso de la superficie de la pieza de trabajo en la parte superior de la herramienta. Al mismo tiempo, elija la fresa planeadora adecuada según el material, la forma y los requisitos de mecanizado de la pieza de trabajo para garantizar el filo y la durabilidad de la herramienta.
3.Ajustar la velocidad de avance y la velocidad del husillo.
La velocidad de avance determina la velocidad a la que se mueve la pieza de trabajo durante el mecanizado, mientras que la velocidad del husillo afecta la velocidad de rotación de la herramienta. Ajuste estos dos parámetros según el material, el espesor y los requisitos de mecanizado de la pieza de trabajo para lograr los mejores resultados de mecanizado.
4.Mecanizado y seguimiento
Una vez que se hayan completado todos los preparativos, inicie la máquina CNC para mecanizar. En este punto, la máquina seguirá automáticamente el programa preestablecido para el mecanizado, mientras el maquinista supervisa de cerca el proceso para garantizar que todo funcione sin problemas.
Elección de la herramienta de corte ideal para planeado
En el planeado, las fresas de concha, las fresas de extremo y las fresas de mosca son las tres opciones principales de herramientas.
Molino de cáscara
Las fresas de concha son las herramientas más utilizadas en el planeado. Equipada con múltiples dientes y bordes cortantes montados en la periferia, esta herramienta de corte crea sin esfuerzo acabados superficiales muy consistentes. Como se muestra en la siguiente figura.
Este diseño no sólo controla la cantidad de material eliminado con cada corte sino que también proporciona fuerzas de corte equilibradas. Además, los molinos de concha son adecuados para procesar una variedad de materiales, lo que los hace ampliamente aplicables.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que, dependiendo de la dureza del material, es posible que sea necesario reemplazar periódicamente los insertos de corte de las fresas de concha para mantener su rendimiento de corte.
Cortador de moscas
Un cortador de mosca presenta solo un filo y una hoja, y se utiliza principalmente para mecanizar grandes superficies. Hay varios tipos de cortadores de mosca, incluidos los cortadores de mosca de un solo punto (donde "de un solo punto" se refiere a la herramienta de corte que tiene un filo capaz de eliminar material en una sola pasada) y herramientas de curvatura giratoria.
Pueden producir finos acabados superficiales con bajo consumo de energía. Por lo tanto, para tareas de mecanizado en las que se desean acabados superficiales de alta calidad y al mismo tiempo minimizar el consumo de energía, las cortadoras de moscas son una opción ideal.
Para obtener información más detallada sobre los cuchillos voladores, lea este artículo: Explorando el cortador de moscas: mecanizado de precisión en su máxima expresión
Fresa de extremo
Molinos de extremo Son famosas por su diseño de filo de corte único, que se utiliza para crear superficies planas a lo largo del eje de un husillo giratorio de alta velocidad, especialmente adecuadas para operaciones de acabado intrincadas en piezas de trabajo. Sin embargo, al realizar tareas de mecanizado que requieren la eliminación de grandes cantidades de material, las fresas de extremo pueden no ser la opción óptima.
Además, debido a su estructura relativamente más débil, las fresas de mango pueden verse limitadas en el procesamiento de ciertos materiales. Por lo tanto, al seleccionar fresas escarificadoras, es necesario lograr un equilibrio en función de los requisitos de mecanizado específicos y las características del material.
Consejos para elegir la herramienta de planeado adecuada
Cuando se trata de seleccionar la herramienta de planeado óptima, los diferentes tipos de operaciones de planeado requieren diferentes opciones. A continuación se incluyen varios puntos clave y explicaciones detalladas que le ayudarán a elegir la herramienta adecuada para tareas específicas.
Cuando se trabaja con materiales duros, los molinos de concha son la opción preferida. Su diseño, con múltiples filos de corte, les permite eliminar eficientemente grandes cantidades de material.
Para mecanizar materiales más blandos, las fresas de mosca son las herramientas de planeado ideales. Su diseño les permite producir acabados superficiales finos con un bajo consumo energético.
Si necesita crear diseños estéticamente agradables mediante fresado frontal, las fresas frontales serán su mejor opción. Las fresas de extremo están equipadas con múltiples dientes en el vástago, lo que les permite adaptarse de manera flexible a diversos requisitos de mecanizado, ya sean curvas suaves o patrones intrincados.
Además del tipo de herramienta, el ángulo con el que la herramienta entra en la pieza de trabajo también es una consideración importante. La mayoría de las herramientas ingresan a la pieza de trabajo en un ángulo de 45° o 90°.
¿Elegir entre 45° y 90°?
Un filo de corte de 45° es más adecuado para cortes de alta exigencia. Puede proporcionar un mejor acabado superficial, menor vibración y fuerzas de corte más equilibradas.
Una fresa planeadora de 90° es adecuada para piezas de paredes delgadas, piezas mal sujetas y situaciones que requieren un conformado preciso de 90 grados.
4 tipos comunes de operaciones de planeado
En las operaciones de fresado, comúnmente se emplean diferentes tipos de técnicas de planeado, cada una con aplicaciones y mejores prácticas específicas. A continuación, detallaremos estos cuatro tipos comunes de operaciones de planeado.
Fresado frontal general
El planeado general (ver figura 1) es la técnica de planeado más básica y común en el mecanizado. Se puede realizar utilizando varios tipos de herramientas de corte, siendo las más comunes las herramientas que tienen un ángulo de avance de 45°.
Herramientas con ángulo de avance de 45°:
- Preferido para fines generales
- Reducir la vibración en voladizos largos
- Grosor de viruta fino para mayor productividad
Herramientas con ángulo de avance de 90°:
- Piezas de paredes delgadas
- Piezas mal sujetas
- Situaciones que requieren una forma de 90°
Cortadores de plaquita redonda:
- Herramientas versátiles
- Mayor resistencia del filo
- Múltiples filos de corte por plaquita
- Adecuado para mecanizar aleaciones resistentes al calor.
- Proporciona una acción de corte suave
Para optimizar el proceso general de planeado, los maquinistas pueden considerar los siguientes consejos:
- Seleccione el diámetro de herramienta adecuado; normalmente se recomienda que sea entre un 20% y un 50% mayor que el diámetro de la pieza de trabajo.
- Al fresar piezas con poca rigidez axial, utilice una fresa de 90° para dirigir la mayoría de las fuerzas de corte axialmente.
- Evite profundidades de corte axiales entre 0.5 y 2 mm.
- Utilice bordes cortantes afilados con inclinación positiva para reducir las fuerzas de corte, adecuados para el planeado de secciones contorneadas y de paredes delgadas.
- Desvíe el punto de entrada del centro de la pieza de trabajo para producir virutas de salida más delgadas, lo que reduce el desgaste de la herramienta y la acumulación de calor.
Fresado frontal de servicio pesado
El planeado de alta resistencia (ver figura 2) se utiliza principalmente para procesar piezas de trabajo grandes y eliminar cantidades sustanciales de material. En este método de mecanizado, los maquinistas deben prestar atención a las fuerzas de corte, las temperaturas de corte y la durabilidad de la herramienta. Las fresas planeadoras con un ángulo de avance de 60° se prefieren por sus altas velocidades de avance y su excelente rendimiento de corte.
La clave para optimizar el planeado de servicio pesado reside en:
Cuando se utiliza una mesa de sujeción magnética para sujetar la pieza de trabajo, una cantidad significativa de virutas generadas generalmente tiende a acumularse alrededor de la herramienta, lo que provoca interrupciones de viruta o una evacuación parcial de la viruta, así como un recorte de viruta, lo que puede poner en peligro la vida útil de la herramienta.
Para evitar esta situación es imprescindible mantener una zona libre de viruta dentro del área de mecanizado. Esto se puede lograr aumentando la profundidad de corte axial para evitar que las puntas frágiles de la herramienta entren en contacto con capas superficiales abrasivas y óxidos, y desplazando el punto de contacto de la superficie hacia los bordes de corte primarios más robustos del inserto.
Fresado de alto avance
El fresado de alto avance (ver figura 3) es un método de corte de alta velocidad que requiere que las herramientas tengan velocidades de corte y avances extremadamente altos. Cuando se utilizan herramientas con un ángulo de avance pequeño o fresas con plaquita redonda, debido al efecto de viruta fina, el planeado se puede realizar con velocidades de avance por diente extremadamente altas (hasta 4 mm/z).
Acabado con insertos Wiper
Los insertos Wiper se utilizan principalmente para acabado de superficies. Al incorporar insertos Wiper junto con insertos estándar, se puede mejorar aún más el acabado superficial de la pieza de trabajo. Por lo general, vienen en diferentes longitudes y tienen versiones para diestros y zurdos. La elección depende del tipo de plaquitas estándar y de la velocidad de avance por revolución.
Consejos para optimizar el planeado
Las técnicas de planeado son habilidades críticas que los maquinistas deben dominar durante el proceso de mecanizado, lo que afecta directamente la eficiencia del mecanizado y la calidad del producto. A continuación se muestran algunas técnicas fundamentales para el planeado:
- Seleccione la velocidad del husillo recomendada según las herramientas y el material de la pieza de trabajo para evitar un desgaste excesivo de la herramienta.
- Coloque la herramienta de corte ligeramente descentrada del centro de la pieza de trabajo. Este posicionamiento puede generar virutas más delgadas, reduciendo la resistencia durante el corte y mejorando la eficiencia del corte.
- Evite la entrada y salida frecuente de la pieza de trabajo, lo que puede crear tensiones innecesarias y afectar la precisión del mecanizado y la vida útil de la herramienta.
- Al fresar ranuras o agujeros, evite múltiples entradas y salidas de la pieza de trabajo. Alternativamente, emplee estrategias de corte especiales para abordar estos desafíos.
- Introducir la tecnología CNC para lograr la automatización y el control preciso del proceso de corte.
- Seleccione el tipo de herramienta y los parámetros de corte adecuados (como velocidad de corte, avance, etc.) según el material de la pieza de trabajo y los requisitos de mecanizado.
- Controle eficazmente la magnitud y dirección de las fuerzas de corte para evitar fuerzas de corte excesivas que provoquen deformación de la pieza de trabajo o daños a la herramienta.
Conclusión
El planeado es un proceso clave para lograr superficies lisas y un mecanizado de precisión de piezas, y seleccionar la fresa frontal adecuada y optimizar el proceso son cruciales. como profesional servicio de fresado proveedor, niño puede manejar eficientemente las necesidades de fresado de piezas de plástico y metal personalizadas, ya sea producción de prototipos o producción en masa, garantizando calidad y velocidad. Al cooperar con nosotros, recibirá servicios de fresado profesionales y eficientes para resolver todas las dificultades de fresado.
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Preguntas Frecuentes
El planeado se enfoca en fresar la superficie superior de una pieza de trabajo, utilizando la sección superior de la herramienta de corte. Por el contrario, el fresado lateral implica fresar los lados de la pieza de trabajo, ampliando la acción de fresado. El planeado es adaptable a máquinas de husillo horizontal y vertical, mientras que el fresado lateral es exclusivo de máquinas de husillo horizontal.
El refrentado en fresado se refiere al proceso de crear una superficie plana en ángulo recto con respecto al eje de la fresa. Esto implica girar la herramienta de revestimiento en sentido antihorario mientras la pieza de trabajo se mueve a través del cortador, eliminando material de manera efectiva.
El planeado coloca la herramienta de corte perpendicular al husillo, cortando a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo. El fresado periférico, por otro lado, implica que el cortador se mueva paralelo a la superficie, manteniendo una alineación paralela con el molino.
El planeado cuenta con varias ventajas, como ofrecer un acabado superficial suave, ser versátil para diversos materiales como plásticos, compuestos y metales, y lograr velocidades de avance más altas.
El planeado se utiliza normalmente para crear grandes superficies planas. Ofrece un acabado superficial superior en comparación con el fresado periférico, pero a una velocidad de eliminación de material más lenta. Si bien el planeado es más rápido que el fresado final, puede producir un acabado superficial ligeramente más rugoso.
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Este artículo fue escrito por ingenieros del equipo de BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen es ingeniero y técnico con 20 años de experiencia en prototipado rápido y fabricación de piezas metálicas y plásticas.
