Mecanizado de socavados: Guía explicada para piezas CNC con socavados

El mecanizado por arranque de viruta CNC permite fabricar componentes complejos e intrincados. Es una de las técnicas preferidas para procesos de fabricación de alta precisión, ya que mantiene la exactitud dimensional incluso de estructuras complicadas.

Sin embargo, no todas las herramientas de corte CNC son adecuadas para crear socavados en Mecanizado CNC. Este artículo es una guía completa sobre el mecanizado de rebajes. Hablamos de las ventajas, las aplicaciones, las herramientas especiales y los tipos de corte que crean, y ofrecemos consejos para realizar con éxito un proyecto con socavados.

Índice

¿Qué es exactamente un destalonado CNC?

El mecanizado de rebajes consiste en crear características hundidas y rebajadas en las piezas mecanizadas. En el mecanizado CNC, los destalonamientos se refieren a características difíciles de conseguir con las herramientas de mecanizado tradicionales. Esto suele deberse a la incapacidad de las herramientas de corte para alcanzar la zona de corte prevista en la pieza. Estas características suelen estar orientadas hacia abajo, por encima o por dentro de la pieza, de forma que puede haber obstrucciones que limiten el acceso de las herramientas de corte.

Por tanto, para el mecanizado de rebajes, los maquinistas suelen necesitar herramientas de mecanizado más pequeñas o tipos de máquinas CNC más avanzados, como las máquinas CNC multieje. Además, los maquinistas pueden adoptar cortadoras CNC más especializadas, como las de paletas y las de ranuras. Estas herramientas y máquinas pueden sortear los retos a los que se enfrentan las herramientas de mecanizado típicas y realizar los destalonamientos necesarios. Estas características se caracterizan porque una parte de la pieza se extiende sobre otra.

¿Cuándo es necesario el mecanizado de socavados?

Aunque pueden evitarse, el mecanizado de socavados es crucial para algunos fines de fabricación específicos, especialmente cuando se crean piezas con orificios, características y ranuras atípicos.

Geometrías complejas

El mecanizado por arranque de viruta permite fabricar piezas con geometrías y detalles intrincados que resultan difíciles de producir con los procesos de mecanizado habituales. Puede tratarse de piezas con rebajes, socavados, cavidades, etc.

Reducción de peso

El mecanizado por arranque de viruta permite a los maquinistas experimentados reducir materiales innecesarios al fabricar piezas sin afectar a la integridad estructural de su fabricación. Permite crear características sofisticadas con un menor uso de material, lo que garantiza una reducción del peso de la fabricación resultante. Esto beneficia a los sectores de automoción y mecanizado aeroespacial CNCdonde la reducción de peso resulta vital para mejorar el rendimiento de vehículos y aeronaves.

Mejorar el montaje de piezas

El socavado en el mecanizado permite crear componentes entrelazados, que ayudan a mejorar el ensamblaje de las piezas. Estas características de enclavamiento ayudan a garantizar el encaje correcto de distintos elementos para formar estructuras y piezas ensambladas de mayor tamaño.

Fabricación de moldes y matrices

Los moldes y matrices para fundición a presión y moldeo por inyección, por ejemplo, contienen a menudo características intrincadas como los rebajes. Esta técnica de mecanizado de socavados crea roscas y ángulos de desmoldeo integrados en los moldes y matrices.

Control del flujo de gases y fluidos

La pieza mecanizada por arranque de viruta permite crear canales y vías integrales para circuitos hidráulicos y de fluidos. Permite regular con precisión estos gases y fluidos en sistemas neumáticos.

¿Cuáles son las herramientas típicas de la máquina rebajadora?

Como ya se ha mencionado, el mecanizado de rebajes requiere herramientas de mecanizado especiales diferentes de las típicas. Las herramientas utilizadas para esta operación de mecanizado tienen formas únicas que las hacen adecuadas para crear estas características.

Cortadores de piruletas

Las fresas de paleta se parecen a las fresas de mango rebajadas, pero tienen fondos redondeados especializados. Por ello, a veces se denominan fresas esféricas. Disponen de una cabeza esférica con un filo de corte esférico que favorece un corte suave y preciso. Debido a su forma, se suelen utilizar para mecanizar perfiles curvos o contorneados y perfiles tridimensionales.

Como todos Corte CNC frente a corte por láser las fresas lollipop son herramientas de alta precisión. Por lo tanto, producen piezas con pocas o ninguna marca de herramienta, imperfecciones y, en general, un alto acabado superficial. Esta característica también las hace adecuadas para el desbarbado. Sin embargo, son un poco caras debido a su gran sofisticación y a su idoneidad para el corte multidireccional.

Cortadores de ranuras

A diferencia de las fresas de paleta, las fresas de ranurar tienen puntas en forma de bandera, lo que les permite crear ranuras, acanaladuras y chaveteros en las piezas de trabajo. Las puntas son más rectas y estrechas, con estrías helicoidales de distintas profundidades y anchuras adecuadas para crear canales, ranuras profundas y cavidades.

Las fresas de ranurar son muy versátiles, lo que las convierte en una de las fresas más utilizadas, sobre todo para crear mecanizados por entalladura. De hecho, existen en diferentes formas, siendo comunes las fresas de ranura en T y las fresas de chavetero. Además, son muy precisas y crean piezas con una gran exactitud dimensional.

Fresas de destalonar

Las fresas de destalonar están equipadas con características únicas que las hacen adecuadas para acceder y crear cortes, incluido el mecanizado de destalonados y cavidades profundas, que resultan difíciles para otras herramientas. Son muy versátiles, con cuellos en ángulo y filos de corte en los laterales y en la parte inferior. Por lo tanto, pueden realizar cortes utilizando tanto sus laterales como sus fondos.

Además, están disponibles en diferentes configuraciones de diseño (cónico, recto o esférico), cada una de ellas adaptada a necesidades de fabricación específicas, lo que refuerza aún más la gran versatilidad de la herramienta.

Cortes especiales en el mecanizado de piezas socavadas

Hemos establecido que las características de los destalonados difieren del mecanizado general. A continuación se describen brevemente algunas de las piezas mecanizadas con destalonado especializadas.

Cola de milano

Como su nombre indica, los rebajes de cola de milano se asemejan a una cola de milano o a una forma trapezoidal, normalmente con una parte inferior ancha y una superior más estrecha. Las herramientas de corte para cola de milano tienen ángulos estándar de 45 y 60 grados. Sin embargo, existen otras herramientas especializadas menos comunes con ángulos en múltiplos de 10 grados hasta 120 grados para especificaciones más complejas.

Este estilo de mecanizado por entalladura crea uniones seguras y entrelazadas, como en las juntas mecánicas, para mejorar la estabilidad. Por tanto, las fresas de cola de milano deben ser muy precisas para mejorar el rendimiento y asegurar las conexiones entre las piezas.

T-Cuts

Una vez más, una indicación del nombre, las ranuras en T se refieren a piezas de mecanizado de socavado especializadas con la forma de la letra "T". La ranura en T es un corte especial con un fondo plano con lados alargados para formar la forma de T. La anchura de estas herramientas varía, desde 3 mm hasta 40 mm. Las herramientas para realizar este corte constan de cuchillas horizontales planas y un eje vertical, lo que permite crear dicha forma en una sola pasada. Además, como todas las herramientas de corte CNC, garantizan una gran precisión dimensional, que es fundamental para crear un ajuste perfecto de las piezas entrelazadas.

Recortes cónicos

Un mecanizado de entalladura cónica es el que tiene una superficie inclinada que se estrecha gradualmente y reduce su anchura o profundidad. Ofrece una transición gradual entre las piezas, lo que lo hace adecuado para fabricar piezas que requieren un ensamblaje con un ajuste a presión. Una pieza se presiona contra la otra, y la conicidad ayuda a guiar cada pieza hasta su posición.

Recortes de junta tórica

Una ranura para junta tórica es un elemento en forma de ranura que se corta para alojar juntas tóricas, un anillo flexible diseñado a partir de un material elástico como el caucho. La ranura para junta tórica se utiliza para crear un sellado eficaz entre dos piezas. La ranura actúa como un rebaje en el que se asienta la junta tórica para crear la estanqueidad.

Recorte unilateral

Como su nombre indica, el mecanizado por entalladura unilateral es una entalladura asimétrica con el rebaje sólo en un lado. Aunque corta lateralmente, un lado mantiene una superficie plana mientras que el lado rebajado posee cortes más profundos.

Recortes roscados

Los rebajes roscados tienen superficies roscadas internas similares a las de un perno o tornillo. Es el elemento de destalonado preferido para piezas que deben atornillarse a otro objeto. El roscado de estos componentes permite un agarre firme para asegurar los pernos o tornillos. La herramienta para mecanizar este elemento es una fresa roscada especializada.

Socavones

Los rebajes de chavetero requieren el uso de herramientas específicas para el mecanizado de ranuras con perfiles especiales, como las chavetas. Esta definición de entalladura suele tener tamaños paralelos con un fondo plano, con una ranura cortada en un eje que aloja la chaveta. Requiere una fresa de chavetero especializada, que suele tener un filo de corte recto capaz de mecanizar con precisión el chavetero en una sola pasada. El mecanizado socavado CNC de chaveteros beneficia a los conjuntos mecánicos para la transmisión de par desde un eje a un sistema de engranajes o poleas.

Recortes esféricos

Como su nombre indica, los rebajes esféricos se caracterizan por una superficie curvada como una esfera. El mecanizado de rebajes esféricos requiere una fresa de punta esférica especializada. Es la característica de destalonado más utilizada para piezas que requieren movimiento giratorio, como rodamientos o interfaces esféricas. La superficie esférica que crea permite reducir la fricción y suavizar la rotación entre los componentes.

Resumen de cortes especializados para rebajes

La siguiente tabla es un resumen rápido de los tipos especiales de corte que se utilizan en el mecanizado de socavados CNC.

Consejos de expertos para el mecanizado CNC de piezas con socavados

Crear destalonados es todo un reto y requiere conocimientos y experiencia especiales. Sin embargo, si sigue estos consejos, aumentarán sus posibilidades de crear rebajes de gran calidad.

Buscar ayuda profesional

Ya hemos destacado que las herramientas tradicionales de mecanizado de destalonado no pueden crear destalonado en el mecanizado. Por lo tanto, debe considerar la posibilidad de asociarse con un experto o con empresas más especializadas. Mecanizado de prototipos CNC herramientas para garantizar la fabricación precisa de estas características. Además, le ayuda a reducir las posibilidades de errores y posibles complicaciones.

Reducir al mínimo más bajo las características de socavado

Al crear su diseño, debe realizar un análisis DFM para encontrar posibles formas de reducir los destalonamientos. Sin embargo, si es necesario, para mejorar el rendimiento y la estabilidad de su fabricación, debe limitarla al mínimo. Esto le ayudará a reducir los costes y el tiempo de mecanizado CNC. Además, dado que los destalonamientos suelen ser complicados, simplifica eficazmente su diseño.

Recortes poco profundos

Cuanto más profunda sea la definición del mecanizado por entalladura, mayor será la complejidad. Además, aunque la fabricación de esta característica requiere herramientas de corte especializadas, hay un límite a la profundidad que el eje vertical de estas fresas puede alcanzar en sus piezas de trabajo.

Por lo tanto, es mejor mantener los rebajes lo menos profundos posible para permitir un mejor acceso de las fresas y aumentar la precisión y exactitud del proceso.

Evite la necesidad de herramientas personalizadas

Crear piezas que requieren herramientas personalizadas es caro y lleva mucho tiempo, ya que a menudo hay que fabricar la herramienta antes de centrarse en el proyecto. Por tanto, cuando realice su diseño con características de destalonado, asegúrese de que cada mecanizado de destalonado tiene dimensiones estándar. Esto evita la necesidad de herramientas personalizadas para sus fabricaciones.

Por ejemplo, cuando fabrique un componente que requiera un corte de cola de milano, opte por el corte estándar de 45 o 60 grados. Para ir en contra de la norma en un caso así, primero tendrá que crear una herramienta de corte adecuada antes de poder centrarse en la fabricación prevista.

Seleccionar la máquina CNC adecuada

En realidad, éste es el primer paso de cualquier proceso de fabricación. La selección de la herramienta de mecanizado adecuada es esencial para la fabricación y para garantizar que el producto cumpla la aplicación deseada.

Por lo tanto, necesita una máquina CNC más avanzada, como la máquina CNC de 5 ejes, que tiene más capacidades y es adecuada para realizar cortes delicados como un destalonado. Este dispositivo le permite utilizar herramientas de corte compatibles para el mecanizado de socavados, como cortadores de ranuras para realizar cortes de ranuras en T. Además, garantiza una mayor precisión y exactitud dimensional y reduce la necesidad de postprocesado.

Aplicaciones de los rebajes en el mecanizado CNC

Aunque los expertos suelen recomendar evitar el mecanizado de socavados por la complejidad que conlleva, esta característica del mecanizado no puede ser integral para la industria manufacturera. Los destalonados de mecanizado CNC benefician a diversos sectores, como el de la automoción, el aeroespacial, el médico y el naval.

Sin embargo, a continuación encontrará una descripción más específica de sus aplicaciones.

• Características de acoplamiento y enclavamiento para conexiones a presión y ensamblaje de piezas;
• Orificios laterales para la gestión de cables y la colocación de conectores en electrónica de consumo;
• Canales rebajados para estructuras ligeras pero resistentes para la industria aeroespacial;
• Roscas verticales para muchas mangueras y conexiones estancas en componentes de fontanería, neumáticos e hidráulicos;
• Engranajes rebajados para reducir el desgaste y mejorar el rendimiento en la industria del automóvil;
• Accesorios de lengüeta para productos sanitarios;
• Inserciones personalizadas para elementos de diseño únicos y esculturas artísticas.

Conclusión

El mecanizado por arranque de viruta es muy versátil y permite fabricar estructuras complejas con características delicadas. Permite crear grandes sistemas a partir de componentes más pequeños ajustados entre sí. Debido a sus elevados costes de mecanizado, los maquinistas y los fabricantes de equipos originales suelen desaconsejar la fabricación de piezas con socavados.

Xcmachining: Su experto en piezas mecanizadas por CNC con socavados 

El mecanizado de rebajes es un reto, por lo que le recomendamos que se ponga en manos de un experto.

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Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los posibles defectos de los destalonados en el mecanizado?

Entre los posibles defectos del mecanizado de socavados se incluyen las juntas debilitadas propensas a la rotura, el agrietamiento o la erosión. El acceso inadecuado de la herramienta debido a socavados profundos, la rotura de la herramienta y un acabado superficial deficiente son otros defectos probables.

¿Cuáles son los distintos tipos de rebajes?

Los distintos tipos de rebajes incluyen rebajes en T, rebajes de cola de milano, rebajes de junta tórica, rebajes roscados, rebajes esféricos, etc. Cada destalonamiento especializado tiene características, ventajas y aplicaciones únicas para necesidades de fabricación específicas.

¿Qué tipo de materiales se mecanizan con rebajes?

Los materiales para el mecanizado de socavados incluyen materiales de fabricación típicos como el aluminio, el acero y el acero inoxidable. Además, los polímeros plásticos y los materiales compuestos pueden crear destalonados adecuados.