Fresas métricas: selección, velocidades/avances y solución de problemas

Cómo elegir fresas métricas que se adapten a su máquina y trabajo

La selección tiene que ver principalmente con la geometría, el control del tamaño y la cantidad de fuerza de corte que puede soportar su configuración. Comience bloqueando el diámetro métrico y el estándar del vástago que realmente puede sostener con un descentramiento bajo.

Haga coincidir el diámetro y el vástago con el soporte que posee

• Prefiera mangos métricos verdaderos (p. ej., 6 mm, 8 mm, 10 mm) cuando utilice pinzas métricas para evitar desajustes de sujeción y microdeslizamiento.
• Desviación del husillo/soporte objetivo inferior a 0,01 mm en la punta de la herramienta para fresas de extremo métricas pequeñas; Una mayor desviación sobrecarga rápidamente una ranura y reduce la vida útil de la herramienta.
• Mantenga el saliente lo más corto posible; duplicar el saliente puede duplicar la deflexión bajo la misma carga de corte.

Elija el número de flautas y hélices para la evacuación de virutas.

• Aluminio: 2 a 3 flautas y una hélice más alta (a menudo de 45°) para evacuar virutas más grandes y reducir el filo acumulado.
• Acero: 4–6 flautas y hélice de ~35°–45° para soportar el borde y mantener la resistencia de la herramienta.
• Ranuras profundas: menos canales generalmente evacuan mejor; Las pasadas de acabado pueden beneficiarse de más ranuras para una superficie más suave.

Elija el estilo del extremo: cuadrado, radio de esquina o punta esférica

• Extremo cuadrado: esquinas nítidas, perfilado general y ranurado.
• Radio de esquina (p. ej., R0,5–R1,0) mejora la resistencia del borde y reduce el astillado en materiales más duros o cortes interrumpidos.
• Nariz esférica: superficie 3D; espere una velocidad de corte efectiva más baja cerca de la punta y ajuste los avances en consecuencia.

Carburo, HSS y recubrimientos: lo que importa en la práctica

El material y el recubrimiento determinan la resistencia al calor, la estabilidad de los bordes y si las virutas se sueldan a la herramienta. Para la mayoría de las fresadoras CNC, las fresas métricas de carburo son las predeterminadas por su productividad y consistencia.

Selección de material de herramienta.

• Carburo sólido: máxima rigidez y tolerancia al calor; Ideal para aceros y velocidades de husillo más altas.
• HSS/cobalto: más tolerante en configuraciones de baja rigidez, pero normalmente velocidades superficiales permitidas más bajas.
• Carburo micrograno: opción común para fresas de mango métricas pequeñas donde la integridad de los bordes es importante.

Guía de recubrimiento por material.

• Aluminio: los recubrimientos sin recubrimiento o similares al ZrN a menudo reducen la soldadura de virutas; priorice las flautas pulidas.
• Acero/inoxidable: Los recubrimientos de clase TiAlN/AlTiN son comunes para la resistencia al calor, especialmente en condiciones secas o MQL.
• Titanio: los revestimientos y los bordes afilados y estables ayudan a controlar el calor; Evite el roce manteniendo real la carga de viruta.

Velocidades de arranque y avances confiables para fresas métricas

Comience con la velocidad superficial (Vc) y la carga de viruta por diente (fz). Luego calcule la velocidad del husillo (RPM) y la velocidad de avance (mm/min). Estas son bases prácticas para herramientas de carburo sólido con la rigidez típica de CNC; reduzca si su configuración es menos rígida.

Fórmulas básicas (métricas)

• RPM = (Vc × 1000) / (π × D) donde Vc es m/min y D es el diámetro de la herramienta en mm.
• Avance (mm/min) = RPM × canales (z) × fz donde fz es mm/diente.

Si está ranurando todo el ancho, reduzca la carga de viruta y/o la velocidad de la superficie porque el calor y la deflexión de la herramienta aumentan bruscamente. Si está utilizando una trayectoria de herramienta de alta eficiencia (engranaje radial ligero), a menudo puede aumentar el avance mientras controla la carga de la herramienta.

Ejemplos resueltos con números reales (métricos)

Estos ejemplos muestran cómo convertir los rangos de la tabla en entradas de máquina. Los valores suponen fresas métricas de carburo y una configuración CNC razonablemente rígida.

Ejemplo 1: 8 mm, 3 canales en aluminio 6061

1. Elija Vc = 250 m/min y fz = 0,04 mm/diente .
2. RPM = (250 × 1000) / (π × 8) ≈ 9.947 rpm .
3. Alimentación = 9.947 × 3 × 0,04 ≈ 1.194 mm/min .
4. Si las virutas comienzan a soldarse, aumente la evacuación de virutas (chorro de aire), reduzca ligeramente el Vc o pase a una geometría más pulida.

Ejemplo 2: 10 mm, 4 canales en acero inoxidable 304

1. Elija Vc = 120 m/min y fz = 0,03 mm/diente .
2. RPM = (120 × 1000) / (π × 10) ≈ 3.820 rpm .
3. Alimentación = 3.820 × 4 × 0,03 ≈ 458 mm/min .
4. Si ve endurecimiento por trabajo o chirridos, evite detenerse, mantenga la carga de viruta y considere reducir el compromiso radial.

Fallos comunes con fresas métricas y cómo solucionarlos

La mayoría de los problemas se remontan a la formación de virutas (demasiado finas o demasiado calientes), la rigidez (herramienta/portapiezas/sujeción de piezas) o la evacuación (recorte de virutas).

Marcas de vibración o mal acabado.

• Acortar el saliente; incluso una pequeña reducción puede mejorar materialmente la estabilidad.
• Reduzca el compromiso radial (paso a paso) y aumente el avance para mantener constante el espesor de la viruta.
• Pruebe con una fresa métrica de hélice variable si la vibración persiste en bandas de RPM comunes.

Borde armado (especialmente en aluminio)

• Aumente la evacuación de viruta (chorro de aire) y mantenga una carga de viruta adecuada para que la herramienta corte en lugar de frotar.
• Utilice flautas pulidas y una geometría optimizada para aluminio; Evite recubrimientos que aumenten la adherencia en su aleación.

Descantillado prematuro de los bordes en aceros

• Agregue una fresa de extremo métrica con radio de esquina pequeño y evite cambios bruscos de dirección que provoquen picos de carga.
• Comprobar el descentramiento; Si una flauta hace la mayor parte del trabajo, la vida útil de la herramienta se reduce rápidamente.
• Reduzca el impacto de entrada con rampa helicoidal o entrada adaptativa en lugar de hundimiento.

Lista de verificación de configuración práctica para obtener resultados consistentes

Incluso las mejores fresas métricas tendrán un rendimiento inferior si la configuración introduce descentramiento, vibración o recorte de viruta. Esta lista de verificación se centra en factores controlables y de alto impacto.

antes de cortar

• Limpie el cono, el soporte y el collar; Los desechos pequeños pueden crear un descentramiento mensurable.
• Verifique que la herramienta sobresalga y asegúrese de que el vástago esté completamente apoyado en la pinza o el mandril hidráulico.
• Establezca una profundidad axial conservadora inicial para ranurado de ancho completo; aumente gradualmente mientras monitorea el sonido y la carga del husillo.

Durante la sintonización

1. Cambie una variable a la vez (RPM, luego alimentación, luego participación) para aislar el efecto.
2. Si el acabado es deficiente pero las virutas se ven saludables, reduzca el compromiso radial y agregue una pasada de acabado ligera.
3. Si las astillas se ven polvorientas o descoloridas, es probable que se esté frotando o sobrecalentando; aumentar la carga de viruta o reducir la velocidad.

Conclusión

Elija fresas de extremo métrico haciendo coincidir el tamaño métrico real, el número de ranuras y la geometría con el material, luego calcule las RPM y el avance a partir de Vc y fz. Mantenga un descentramiento bajo, una sobresalida corta y una evacuación limpia de las virutas; esos tres factores generalmente brindan las mayores ganancias en vida útil de la herramienta, precisión y acabado superficial.