Portaherramientas, pieza clave del mecanizado

En esta edición continuamos con la serie de informes sobre conceptos básicos del proceso de mecanizado. Profundizamos aquí sobre el portaherramientas, una pieza importante que debe saberse escoger para producir con éxito una parte de metal.

El portaherramientas es clave para sacarle el mayor provecho a la potencia y robustez de una máquina-herramienta y a las propiedades de una herramienta de corte. Si no se usa el portaherramientas adecuado, la máquina puede perder su eficiencia y las herramientas desgastarse más rápido, romperse o no ofrecer las propiedades de corte y acabado con las que fueron creadas.

El informe que presentamos con esta edición, “Cuatro factores de calidad del portaherramientas”, es parte de varios artículos que hemos incluido en la renovación de la zona de portaherramientas del website de Modern Machine Shop México.

A continuación, un resumen de uno de los artículos sobre los fundamentos de los portaherramientas: “Elegir portaherramientas para su centro de mecanizado”, con el fin de que lo lean, analicen y compartan con su equipo de trabajo en el taller.

El informe sugiere que antes de tomar la decisión de adquirir un portaherramientas, se deben tener en cuenta estos factores:

• Estilo y tamaño del husillo de la máquina. Aunque la mayoría de los centros de mecanizado están equipados con conos de husillo estilo brida en V, los conos de husillo estilo BT son cada vez más populares en máquinas de husillo más pequeño y de alta velocidad. También el mango HSK gana aceptación, especialmente en husillos de alta velocidad y en trabajos aeroespaciales con tolerancias estrechas. Seleccione cuidadosamente el tipo de mango del portaherramientas, el tamaño y la perilla de retención (si procede) para el husillo de su máquina.
• RPM del husillo del centro de mecanizado. Las crecientes velocidades de corte de los centros de mecanizado actuales —10,000, 20,000, incluso 30,000 rpm de corte— significan que los portaherramientas equilibrados son vitales. Los portaherramientas estándar para trabajos de baja velocidad no mantendrán las precisiones que se consiguen con los portaherramientas equilibrados. El portaherramientas de brida en V CAT típico tiene un desequilibrio de 250 g/mm, debido principalmente al diseño de la ranura de drive. Los tornillos de fijación y los collets, cuando se utilizan, siempre introducen un desequilibrio adicional. La especificación de calidad de equilibrado para husillos de máquinas es de 2.5 g/mm a la velocidad nominal del husillo. Resulta ideal equilibrar todo el ensamblaje de la herramienta antes de instalarla en el husillo de la máquina.

Al actualizar los portaherramientas prevea comprarlos certificados para un equilibrio dinámico en dos planos. Los portaherramientas más fiables se mecanizan y rectifican mediante CNC y se equilibran en una máquina específica, que permite corregir con precisión los desequilibrios inherentes a todos los herramentales V-Flange.

Los usuarios descubren que los portaherramientas equilibrados a cualquier velocidad eliminan las vibraciones, lo que permite una mayor velocidad de remoción de metal, una vida útil de la herramienta más prolongada y un mejor acabado de la superficie mecanizada gracias a las cargas de viruta equilibradas, así como una utilización completa de la tecnología de cermet y los insertos de carburo a través de sus avances y velocidades óptimos recomendados.

• Concentricidad entre el mango y el mandrinado. La precisión del cono del portaherramientas propuesta en la norma AT3 del ANSI (American National Standards Institute), y los diámetros de mandrinar de 0.0002 pulgadas TIR en relación con el cono, son esenciales para un corte de metal repetible y de precisión. Busque una tolerancia de mango AT3 o mejor, una concentricidad dentro de 0.0002 pulgadas y una repetibilidad de 0.0002 pulgadas para asegurarse de que la herramienta satisfará el potencial de precisión de corte de su centro de mecanizado. AT3 se refiere a una precisión de conicidad del husillo de 1/3 del estándar propuesto originalmente de 0.001 pulgadas/12 pulgadas de conicidad, o 0.00033 pulgadas/12 pulgadas.
• Acabado superficial del mango. ¿Oxidado negro o acabado brillante? Diversos fabricantes de portaherramientas han expuesto los argumentos a favor de cada uno de ellos.

El informe recalca cómo el portaherramientas es fundamental para aprovechar todo el potencial de velocidad y precisión del centro de mecanizado. Las recientes mejoras en la precisión, la capacidad de sujeción y el diseño de los portaherramientas pueden proporcionar a la mayoría de los usuarios una forma asequible de utilizar plenamente el material de la herramienta de corte y la capacidad de la máquina-herramienta para obtener ventajas rentables.

En nuestra zona de portaherramientas puede tener acceso a varios artículos sobre los fundamentos de los portaherramientas. Nuestro equipo editorial ha preparado y reunido tales recursos en esta zona con el fin de ayudar a capacitar a los nuevos operarios que necesitan conocer conceptos clave para el mecanizado.