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  1. Mecanizado en rampa de dos ejes lineal
  2. Mecanizado en rampa circular
  3. Ampliar un agujero
  4. Fresado/mecanizado en rampa circular exterior
  5. Fresado en «plunge»
  6. Fresado interrumpido
  7. Métodos de recorte
  8. Cavidades o ángulos cerrados

Fresado de agujeros: mecanizado de cavidades

  • Mecanizado de cavidades en una pieza enteriza
  • Ampliar un agujero o una cavidad
  • Apertura/ampliación de una cavidad o alojamiento

Mecanizado de cavidades en una pieza enteriza

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Mecanizado en rampa lineal

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Fresado interrumpido

Abrir una ranura

Cuando se realiza el mecanizado de un agujero, es más recomendable utilizar fresado en rampa lineal (accionando dos ejes simultáneamente) en lugar de fresado interrumpido.

El fresado interrumpido es una técnica alternativa para el mecanizado de agujeros que, frecuentemente, produce virutas alargadas y provoca fuerzas de corte perjudiciales en la herramienta de corte.

Crear un orificio o hueco

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Taladrado

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Mecanizado en rampa circular

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Fresado gradual de una cavidad.

El taladrado es el proceso convencional y más eficiente para generar un agujero, pero la fragmentación de la viruta puede representar una dificultad con ciertos materiales, y no ofrece la versatilidad requerida para producir diámetros y formas diferentes a las redondas.

El mecanizado en rampa circular (3 ejes a la vez) es un procedimiento menos eficiente que el taladrado, pero puede ser una opción adecuada en las siguientes situaciones:

  • Agujeros de gran diámetro cuando la potencia de la máquina está limitada.
  • Producciones de series cortas. Para diámetros superiores a 25 mm, por norma general: el fresado es rentable en series de hasta 500 agujeros aprox.
  • Al mecanizar una gama de tamaños de agujeros.
  • Almacén de herramientas con espacio limitado para almacenar múltiples tamaños de brocas.
  • Producción de agujeros ciegos que requieren fondos planos.
  • Piezas poco rígidas, de pared delgada.
  • Cortes intermitentes.
  • Materiales difíciles de taladrar debido a la rotura y la evacuación de la viruta.
  • Cuando no hay líquido de corte.
  • Al fresar cavidades/alojamientos («agujeros que no son redondos»).

Selección del método: ejemplo

Ensanchamiento de una cavidad/alojamiento.

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Taladrado y fresado circular

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Taladrado y fresado en «plunge»

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Mecanizado en rampa circular

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Ventajas

+ Avance inicial importante para orificios no circulares.

+ Opción preferente para componentes de estructuras aeroespaciales de titanio.

Desventajas

– Requiere una máquina estable.

– Eliminación de la viruta: máquina horizontal.

– Requiere una programación minuciosa.

Ventajas

+ Resolución de problemas en aplicaciones con voladizo extenso.

+ Programación sencilla, adecuada para máquinas antiguas o con múltiples husillos.

Desventajas

– Durante la fase inicial de remoción de material.

Ventajas

+ Requiere menos herramientas (no necesita broca).

+ Adaptable (permite crear una gran variedad de dimensiones).

+ No necesita refrigerante = adecuado para máquinas de diseño abierto.

+ Compatible con cualquier diseño y tipo de máquina.

Desventajas

– Menor rendimiento en cavidades de gran tamaño.

Elección básica para alojamientos.

Solucionador de problemas.

Voladizos largos.

Elección básica para cavidades 3D.

Ampliar un agujero o una cavidad

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Mandrinado

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Mecanizado en rampa circular

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Fresado circular

Ampliar un agujero

El proceso más rápido es el mandrinado, por las mismas causas que el taladrado, aunque el fresado de agujeros puede ser una alternativa viable. Existen dos opciones de fresado: mecanizado en rampa circular (3 ejes) o fresado circular (2 ejes). El mecanizado en rampa circular es preferible cuando la profundidad del agujero excede la ap máx., o en aplicaciones donde las vibraciones son un factor importante. Asimismo, la precisión en la redondez y concentricidad del agujero es mayor al utilizar el mecanizado en rampa, sobre todo cuando el voladizo es considerable. Al girar la pieza en lugar de desplazar la fresa en un recorrido circular, se mejora la redondez del agujero tanto en fresado como en mecanizado en rampa circular.

Ampliar una cavidad

El fresado en escuadra interior y el fresado en «plunge» exigen la existencia de un agujero inicial, y es necesario compararlos con el mecanizado en rampa de una cavidad en una pieza sólida.

  • El mecanizado en rampa (3 ejes) es más ventajoso porque solo requiere una herramienta y permite mecanizar formas 3D, por lo que es adecuado para fresado de perfiles. Si se aplica con técnicas de alto avance (ligeras y rápidas), las fuerzas de corte adoptan una dirección favorable que minimiza los problemas de vibración.
  • A menudo, el fresado en «plunge» soluciona los problemas derivados de los voladizos largos y/o las cavidades profundas.
  • El fresado en escuadra interior requiere más programación que el fresado en «plunge», pero es más rápido.
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Fresado en escuadra interior

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Fresado en «plunge»

Fresado de restos (material sobrante)

Después del desbaste inicial de una cavidad, en particular en las esquinas, es común que quede material residual. El fresado en «plunge» con una fresa de menor diámetro es un método empleado para acercarse a la forma definitiva. El recorte (un proceso ligero y rápido) es otra técnica habitual para el fresado de esquinas. El fresado trocoidal es una técnica de recorte que también se aplica para el fresado de ranuras, cavidades, etc.

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Mecanizado en «plunge» de esquinas

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Método de corte: ágil y eficiente.

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Recorte en esquinas

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Trocoidal

Cómo abrir o ampliar una cavidad o alojamiento

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Hay dos estrategias claras:1. Mecanizado en rampa circular (3 ejes): baja ap

Emplee una fresa con un ángulo de posición reducido. Otra opción es una fresa de plaquita redonda.

Esta técnica, de diseño «rápido y ligero», proporciona una óptima velocidad de arranque de viruta y es la opción preferida para máquinas con menor estabilidad (ISO 40) y cuando la geometría de la cavidad es compleja, como ocurre en los moldes y las matrices.

Advertencia: no realice mecanizado completo hasta el fondo en escuadras de 90° pues se anulará el beneficio del ángulo de aproximación reducido y la profundidad de corte se verá afectada de forma significativa.

Parámetros de corte:

  • Diámetro de fresa máximo = 1.5 x radio de la esquina de la pieza.
  • Mecanizado en rampa circular hacia el fondo: sentido contrario a las agujas del reloj.
  • Entrada radial en el siguiente corte.
  • Corte radial, ae máx. = 70% DC.
  • Corte axial para la fresa de plaquita redonda, 25% del iC.
  • Radio del recorrido de la herramienta en la esquina = DC.
  • Reducir el avance en la esquina.

**2. Fresado circular (2 ejes): alto a

Primero, realice un orificio y posteriormente cambie a una fresa de ranurar en escuadra o una fresa de filo largo. Uno de sus usos más comunes se encuentra en las estructuras aeroespaciales: mecanizado de titanio.

Consejos de aplicación

Verifique que la eliminación de la viruta sea efectiva para prevenir su acumulación o la necesidad de mecanizado adicional:

  • Es preferible que el husillo sea horizontal (ISO 50).
  • Refrigerante a alta presión o aire comprimido con refrigerante a través de la herramienta.
  • DC no debe ser superior al 75% del diámetro del agujero. Utilice un corte axial grande, ae máx. = 2 x DC

Es aconsejable acceder al orificio perforado siguiendo una trayectoria circular:

  • Controle el empañe radial, ae máx. = 30% de DC.

Reduzca el empañe radial para disminuir la vibración en las esquinas y optimizar la productividad:

  • Utilice el radio más grande posible en las esquinas; programación de forma espiral.
  • Utilice el DC más grande posible y complete el fresado de restos después, con un valor no superior a 1.5 x el radio de la esquina.
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Radio de esquina pequeño

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 Programación en espiral