Guía completa sobre los tipos de herramientas CNC

CNC significa Control Numérico por Ordenador, y este tipo de herramientas tienen una enorme importancia en la industria manufacturera contemporánea. Se debe a la eficacia que introducen en los procesos de mecanizado.

Estas herramientas funcionan siguiendo instrucciones de sistemas informáticos que coordinan la acción de la herramienta y garantizan que su uso sea muy preciso. Esta coordinación permite fabricar piezas complejas con poca interacción humana.

A partir del análisis, las herramientas CNC aumentan la calidad, fiabilidad y velocidad de la producción, al tiempo que minimizan el uso de materiales y los gastos. Esta tecnología es estándar en la fabricación aeroespacial, automovilística, electrónica y de dispositivos médicos, donde la precisión y la fiabilidad son fundamentales.

Consejos: Antes de leer este artículo, puede hacer clic en el enlace para comprender plenamente qué es el fresado CNC.

Fresas: Tipos y aplicaciones

Las herramientas de corte son esenciales en todas las operaciones de mecanizado CNC, ya que son fundamentales para modificar el material y conseguir el acabado deseado. De todas las herramientas de fresado, las fresas de mango, las fresas frontales y las fresas de punta esférica son únicas por su versatilidad y especialización.

Fresas de mango

Las fresas de mango son herramientas de corte cilíndricas que se utilizan en las fresadoras CNC para cortar material de una pieza. Tienen aristas de corte en el flanco y la esquina, lo que les permite realizar operaciones de ranurado, perfilado y taladrado.

Las fresas de mango están disponibles en diferentes formas y tamaños en función de sus aplicaciones previstas. Las fresas planas hacen superficies planas y son útiles sobre todo en el fresado frontal.

• Las fresas de punta esférica tienen un extremo semiesférico, adecuado para operaciones de corte que requieren una precisión más fina.
• Las fresas de radio angular presentan un pequeño radio útil en la esquina del filo de corte, lo que evita el astillado y proporciona un mejor acabado.

La elección de la fresa también depende de la naturaleza del trabajo en cuestión, es decir, del tipo de material y del nivel de acabado.

Molinos de cara

Las fresas de refrentar se utilizan para cortar grandes superficies planas y tienen muchos dientes de corte montados en un mango central. Suelen ser esenciales en aplicaciones de alta velocidad y gran velocidad de arranque de viruta, así como en aplicaciones de desbaste.

Las fresas de refrentar son útiles principalmente para superficies planas, proporcionando un buen acabado superficial, y pueden incluir plaquitas reemplazables para prolongar la vida útil de la herramienta y aumentar su adaptabilidad. Las fresas de refrentar indexables son especialmente útiles porque permiten sustituir simplemente las plaquitas abrasivas sin necesidad de cambiar toda la herramienta.

Esta flexibilidad no sólo minimiza el tiempo necesario en el ciclo de producción, sino que también mejora el aspecto de reducción de costes. Las fresadoras de refrentado son muy útiles en industrias que requieren grandes volúmenes y cortes de precisión, como la automovilística y la aeronáutica.

Molinos de bolas

Las fresas de punta esférica tienen una punta redondeada que resulta más útil para cortar superficies curvas y otras formas de corte tridimensionales viables. Son ideales para condiciones de funcionamiento que requieren tolerancias estrechas y un buen acabado superficial.

Entre estas áreas se incluye la creación de moldes, fundición a presión, y la fabricación de piezas de componentes aeroespaciales y médicos. Las fresas de punta esférica tienen un perfil más redondeado, lo que hace que dejen una textura más uniforme y reduzcan la visibilidad de las marcas. Esta característica es esencial para obtener resultados de trabajo de alta calidad.

Además, las fresadoras de punta esférica ayudan a cortar formas geométricas y generan cortes de gran precisión con máquinas de control numérico por ordenador. Su funcionamiento en superficies y formas curvas las hace ideales para avanzar en las técnicas de ingeniería y fabricación de precisión.

Además de fresas, fresas frontales y fresas de punta esférica, las herramientas de fresado también incluyen fresas de placa para la eliminación de material a gran escala, fresas volantes para el acabado de superficies, fresas de forma para crear perfiles complejos, fresas de ranura para cortar ranuras y cavidades, fresas de ranura en T para mecanizar ranuras en forma de T y fresas de cola de milano para producir uniones de cola de milano. Cada una de estas herramientas sirve para fines específicos, ampliando la versatilidad y precisión de las operaciones de fresado CNC más allá de los tipos comúnmente mencionados.

Herramientas de torneado: Tipos clave y sus usos

Las herramientas de corte son esenciales en el proceso de mecanizado CNC. Facilitan el corte y el afinado de materiales tras un bastidor de piezas en un sistema giratorio. Estas herramientas tienen diferentes categorías y otras aplicaciones.

Herramientas de torno

Las herramientas de torno son herramientas de corte útiles para eliminar el material no deseado de una pieza que gira alrededor de su eje. Estas herramientas son de diferentes tipos, cada uno adecuado para determinadas operaciones de torneado.

Las herramientas de desbaste son esenciales en el arranque preliminar de material; por tanto, dan a la pieza un acabado superficial basto como preparación para el siguiente paso. Las herramientas de acabado son vitales para completar la forma y garantizar que la superficie de la pieza sea favorable para el fin previsto.

Son esenciales para eliminar un fino canal o ranura en la superficie de la pieza de trabajo, lo que ayuda a dar forma a características como el chavetero o la ranura interna. Cada tipo de herramienta de torno es importante en las operaciones de torneado y se utiliza para conseguir la dimensión y calidad adecuadas según se requiera.

Herramientas de inserción

Las herramientas de plaquita son una de las herramientas flexibles esenciales en los procesos de torneado CNC y disponen de plaquitas de corte desmontables. Estas plaquitas son de metal duro o cerámica y son sustituibles una vez desgastadas. Esto significa que el portaherramientas es continuamente aplicable.

Las plaquitas intercambiables son especialmente ventajosas, ya que pueden cambiarse fácilmente para cambiar el filo de corte, lo que aumenta la vida útil de la herramienta y reduce el tiempo. Las plaquitas de metal duro tienen la mejor dureza y resistencia al desgaste para cortar materiales duros.

Las plaquitas revestidas son aún más duraderas y pueden soportar altas temperaturas y abrasión. La posibilidad de cambiar las plaquitas garantiza que las herramientas de plaquitas sean económicas y productivas, ya que reducen el número de sustituciones de herramientas y afilados.

Herramientas de separación

Las herramientas de tronzado cortan principalmente alguna pequeña porción del cuerpo principal de la pieza, lo que se conoce como tronzado o corte. Estas herramientas tienen una hoja fina y afilada a modo de cuña estrecha para permitir un corte fino y eliminar las formas terminadas del resto de la masa.

Las herramientas de tronzado son necesarias cuando las tolerancias del material cortado son esenciales. Por ejemplo, se pueden utilizar herramientas de tronzado para fabricar anillos, discos o piezas individuales. Las velocidades de corte y los avances adecuados son fundamentales para reducir el desgaste de la herramienta y realizar cortes apropiados al separar. Algunos procedimientos esenciales necesarios para garantizar la eficacia de la herramienta y prolongar su vida útil son el afilado de los filos de corte y la comprobación de la alineación. No obstante, el kilometraje y la manipulación de las herramientas de tronzado aumentan considerablemente la eficacia de las operaciones de torneado.

Además de las herramientas de torno, las herramientas de plaquita y las herramientas de tronzado, las herramientas de torneado también incluyen herramientas de ranurado para cortar ranuras estrechas, herramientas de roscado para crear roscas, herramientas de moleteado para añadir patrones de textura, herramientas de refrentado para acabar los extremos de las piezas de trabajo, herramientas de corte para separar piezas y herramientas de forma para mecanizar formas complejas. Cada una de estas herramientas amplía las capacidades y la precisión de las operaciones de torneado CNC, permitiendo una amplia gama de tareas de mecanizado.

Herramientas de perforación: Variantes esenciales

Las herramientas de taladrado desempeñan un papel esencial en la fabricación, donde es crucial crear orificios de tamaños y formas precisos y correctos en la pieza de trabajo. Cada tipo tiene sus propios requisitos y aplicaciones para maximizar la eficacia del mecanizado.

Ejercicios de torsión

Las brocas helicoidales se encuentran entre las herramientas de taladrado más utilizadas, valoradas por su eficacia en una amplia gama de aplicaciones de taladrado. Algunas tienen un filo en espiral que marca la diferencia en la eliminación de virutas y la refrigeración para garantizar que el taladrado sea preciso y las herramientas duren mucho tiempo.

Las brocas helicoidales son las más adecuadas para el uso general en metales, plásticos y madera. Están disponibles en diferentes dimensiones, recubrimientos y puntas de diversas formas y tamaños para cumplir otros fines de taladrado. Por ejemplo, las brocas helicoidales de punta partida minimizan la fuerza necesaria para taladrar y, al mismo tiempo, mejoran la precisión gracias a su capacidad de autocentrado.

Las brocas helicoidales de cobalto tienen un recubrimiento de cobalto para aumentar su dureza y resistencia al calor para materiales duros. Su versatilidad, cuando están construidas, ofrece más variedad en el mecanizado de agujeros pasantes que otras sofisticadas.

Taladros de pala

Las brocas de pala tienen puntas planas y de cincel, lo que constituye un diseño único y valioso para taladrar agujeros de gran diámetro con altas velocidades de arranque de material. Son más eficaces para utilizar en lugares donde la velocidad es un factor determinante, como cuando se realizan grandes orificios en materiales blandos como la madera o el aluminio.

Las brocas de pala son esenciales en las industrias manufacturera y de la construcción para crear agujeros de forma eficaz. La estructura de las brocas de pala es tal que hay un filo de corte fuerte y virutas de calidad para mejorar el proceso de corte y minimizar el desgaste de las brocas. Son relativamente baratas y resistentes, ideales para entornos que requieren mucho más uso y tiempo que las reparaciones.

Brocas indexables

Las brocas indexables son una clasificación superior de brocas con puntas de corte reemplazables. Estas brocas, y en general las BCC, ofrecen un portaherramientas que, a diferencia de las brocas normales, dispone de insertos para colocarlo de forma que forme un filo de corte diferente o pueda cambiarse fácilmente cuando se desgaste. Esta disposición aumenta la durabilidad de la herramienta y reduce la frecuencia de los cambios. No sólo es eficaz para reducir costes, sino que también ayuda a reducir el tiempo que suele perderse durante el proceso de taladrado, al tiempo que garantiza un trabajo eficiente.

Las plaquitas de las brocas indexables se fabrican con sustratos de alta velocidad como el carburo u otros materiales recubiertos para mejorar su resistencia al calor y al desgaste.

Herramientas de mandrinar

Las herramientas sin filo son cruciales en el mecanizado, ya que ayudan a mejorar el tamaño y el acabado de los orificios. Programas para metrología y el control de las dimensiones aumentan la precisión y obtienen altas tolerancias para las piezas, lo que las hace cruciales en la fabricación. Existen tres herramientas de mandrinar principales: barras de mandrinar, herramientas de mandrinar traseras y herramientas de mandrinar ajustables, cada una con diferentes usos y ventajas.

Barras de mandrinar

Las barras de mandrinar ayudan a aumentar el diámetro de los orificios y a completarlos con gran precisión. Están disponibles en muchas especies para satisfacer los requisitos de uso y son compatibles con muchos materiales.

Las barras de mandrinar ásperas tienen altas velocidades de corte y son adecuadas para operaciones preliminares de perforación. Por otro lado, las barras de mandrinar finas ayudan a crear acabados nítidos y dimensiones exactas de la barra de mandrinar. Estas barras incluyen manguitos desmontables o cuchillas infinitamente variables para obtener tamaños de taladro precisos. Las barras de mandrinar son esenciales cuando hay requisitos estrictos de dimensiones y acabado superficial, como en la fabricación de bloques de motor de automóviles, piezas de aviones y producción de moldes.

Herramientas de perforación

Las herramientas de backboring ayudan a retroceder un agujero existente, un procedimiento denominado backboring. Son algunas de las herramientas útiles para eliminar rebabas, mejorar el control dimensional y conseguir un acabado de calidad superior en orificios profundos. Las herramientas de backboring suelen ser largas y delgadas y deben alcanzar cómodamente la profundidad de la pieza de trabajo manteniendo una precisión sustancial.

Son preciosos para usos en los que es deseable que las paredes del cañón tengan un grosor uniforme desde la culata hasta la boca del cañón. Ayudan a completar orificios en material aeroespacial, cilindros hidráulicos y otros componentes de mecanizado. Las herramientas de mandrinado posterior son convenientes en la producción de calidad porque pueden mejorar la superficie interior sin cambiar el tamaño exterior.

Herramientas de mandrinar ajustables

En cuanto a las herramientas de mandrinar ajustables, proporcionan una gran versatilidad y precisión. Es fácil cambiar el diámetro del material de corte cuando es necesario. Las aplicaciones de las herramientas de mandrinar ajustables incluyen casos en los que es necesario cambiar el diámetro de los orificios o ajustarse con precisión a los tamaños de las piezas vitales. Son esenciales en líneas de producción que requieren cambios frecuentes para adaptarse a piezas diferentes.

También son necesarias cuando se emprenden acciones correctivas sobre problemas de control dimensional. Las herramientas de mandrinar ajustables son flexibles, ya que ayudan a aumentar la eficacia al no requerir cambios y ajustes frecuentes. Son ideales para el mecanizado de prototipos y de producción, ya que pueden ajustarse fácilmente para adaptarse a las necesidades específicas de un proyecto.

Herramientas CNC especiales

Estas herramientas CNC específicas sirven para aumentar la versatilidad de los procesos de mecanizado. Aportan soluciones a operaciones especiales de corte y conformado que no necesariamente pueden resultar de las herramientas de mecanizado CNC.

Herramientas de roscado ayudan a crear roscas internas y externas con gran precisión. Existen diversas variedades, como las herramientas de roscado para formas de rosca interna y las fresas de roscar para roscas de tornillo internas y externas. Cada tipo es adecuado para distintos materiales y diámetros de rosca, lo que permite fabricar tornillos, pernos y otros productos roscados utilizados en conexiones mecánicas.

Herramientas de escariado perfeccionan los orificios realizados previamente para mejorar la precisión y el acabado superficial. Aumentan el diámetro de los orificios hasta el tamaño correcto con la ayuda de un piloto. Este proceso produce una superficie acabada de las caras de contacto. Es muy útil en procesos con grandes exigencias de precisión y acabado superficial, por ejemplo, en los campos de la aviación y la automoción.

Las herramientas de grabado permiten tallar patrones, texto y otros diseños en diversos materiales. Varios tipos de estas herramientas, como los grabadores rotativos y láser, son ideales para proyectos de grabado específicos. Las herramientas rotativas que raspan la superficie de un material para cortar diseños se denominan grabadores rotativos.

Por el contrario, el grabado por láser emplea un rayo láser para crear diseños excepcionalmente delicados. Cada herramienta de grabado mejora las posibilidades de realizar logotipos, etiquetas y ornamentos personales en piezas y partes. Estas herramientas para fines especiales proporcionan a los fabricantes la flexibilidad y definición que han llevado a la posible utilización del mecanizado CNC en el sentido más amplio posible.

Conclusión

Las herramientas CNC de hoy en día suponen una importante innovación en el actual sistema mundial de producción y suministro, ya que añaden precisión, velocidad y flexibilidad a la línea de producción de diversos productos. Las herramientas CNC de amplia aplicación incluyen fresado, torneado, taladrado, mandrinado y herramientas especiales. Todas ellas contribuyen a mejorar los procesos de mecanizado y a ofrecer resultados de calidad.

Las herramientas de torneado, parecidas a las brocas, emplean filos de corte en los extremos para desbastar, acabar o crear características en una pieza de trabajo, mientras que las herramientas de fresado, que comprenden las fresas de mango, las fresas frontales y las fresas de punta esférica, son ideales para tareas de conformado y acabado.

Las herramientas auxiliares incluyen herramientas de torno y de inserción que ayudan a preparar la pieza giratoria y a obtener las dimensiones necesarias. Las herramientas de perforación incluyen brocas helicoidales, brocas de pala y brocas indexables.

Las herramientas de roscado, escariado y grabado son diseños especiales para operaciones específicas y trabajos complejos. En conjunto, estas herramientas desempeñan un papel crucial en la consecución de un alto rendimiento en el mecanizado CNC, al tiempo que permiten nuevas ideas en todos los sectores.