¿Cómo determinar si la velocidad de avance actual es la adecuada?
Determinar la idoneidad de una velocidad de avance en el mecanizado CNC, especialmente con materiales difíciles, requiere un análisis multifacético que va más allá de verificar si la herramienta se rompe. Una velocidad de avance óptima logra un equilibrio entre la eficiencia de eliminación de material, la vida útil de la herramienta, la calidad de la pieza y la estabilidad del proceso. La evaluación se realiza observando y midiendo varios indicadores clave durante y después del corte.
Observación Directa del Proceso de Corte
La retroalimentación más inmediata proviene del propio proceso de corte. En primer lugar, examine la formación de virutas. Las virutas ideales para la mayoría de los materiales son cortas, segmentadas y de color uniforme. Las virutas largas y en forma de hilo indican que la velocidad de avance es demasiado baja, lo que provoca fricción excesiva en lugar de cizallamiento, generando endurecimiento por trabajo y un mal acabado superficial. Por el contrario, una velocidad de avance demasiado alta puede producir virutas delgadas, azuladas o incluso incandescentes, señalando una generación excesiva de calor y sobrecarga del filo de la herramienta.
En segundo lugar, escuche el sonido del corte. Un zumbido o timbre constante y suave suele indicar un proceso estable. Un sonido de vibración o chirrido es una clara señal de inestabilidad, a menudo causada por una velocidad de avance demasiado baja para la velocidad y la profundidad de corte seleccionadas, o por un montaje inestable. Esta vibración no solo daña la herramienta, sino que también transfiere vibraciones dañinas a la pieza y a la máquina, comprometiendo la precisión dimensional y la integridad superficial de la pieza final. Esto es particularmente crítico en aplicaciones de mecanizado de precisión.
Inspección y Medición Posterior al Proceso
Después de la operación, una inspección detallada proporciona datos cuantitativos y cualitativos. El análisis del desgaste de la herramienta es fundamental. El desgaste prematuro en el flanco, el desgaste en muesca a la línea de profundidad de corte o el desgaste en cráter en la cara del filo pueden estar vinculados a una velocidad de avance inadecuada, a menudo agravada por una velocidad incorrecta. Una velocidad de avance óptima debe producir un desgaste predecible y gradual, maximizando la vida útil de la herramienta.
A continuación, evalúe el acabado superficial de la pieza. Las marcas de avance son un resultado natural del proceso de mecanizado, pero su prominencia está directamente controlada por el avance por diente y el radio de punta de la herramienta. Una velocidad de avance excesivamente alta creará marcas profundas y visibles, mientras que una demasiado baja puede causar fricción de la herramienta que deja una superficie endurecida y brillante. Técnicas como el pulido de piezas CNC o el electropulido de piezas de precisión suelen ser necesarias para corregir estos problemas, aumentando el costo y el tiempo. Además, inspeccione la pieza en busca de rebabas. Una rebaba grande y resistente a menudo se forma cuando la velocidad de avance es demasiado baja, ya que la herramienta no corta limpiamente el material, sino que lo deforma plásticamente sobre el borde.
Rendimiento de la Máquina y del Sistema
Monitorear el comportamiento de la máquina también es esencial. Observe el medidor de carga (carga del husillo y de los ejes). Una carga constantemente alta (por ejemplo, superior al 80-90%) sugiere que la velocidad de avance y la profundidad de corte están forzando demasiado la máquina, lo que pone en riesgo la herramienta y reduce la vida útil del equipo. Las fluctuaciones significativas en el medidor de carga pueden indicar un corte inestable o endurecimiento del material. Para geometrías complejas mecanizadas mediante mecanizado multieje, mantener una carga de viruta constante a lo largo de la trayectoria de la herramienta es esencial para evitar dichas fluctuaciones.
Un Enfoque Sistemático para la Optimización
Determinar la velocidad de avance correcta es un proceso iterativo. Se debe comenzar con valores calculados según las recomendaciones del fabricante de la herramienta para el material específico, como los utilizados en nuestros servicios de mecanizado CNC de acero inoxidable o mecanizado CNC de titanio. Luego, se realizan cortes de prueba ajustando sistemáticamente la velocidad de avance mientras se mantienen constantes las demás variables. El objetivo es encontrar el “punto óptimo” donde la formación de virutas sea ideal, el desgaste de la herramienta sea gradual, el acabado superficial cumpla con los requisitos y la carga de la máquina sea estable y segura. Para trabajos de prototipado o baja producción, esta validación empírica es una parte clave de nuestros servicios de prototipado CNC y fabricación en bajo volumen para garantizar la confiabilidad del proceso antes de escalar.
