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Módulo 03 de 15

Herramientas de corte

Qué herramienta va para cada trabajo, de qué está hecha y por qué se rompe.

Unos 30 minutos

Lo que vas a ver

  • Cortadores de punta, de bola y de radio
  • Planeador, chaflanador y spot drill
  • Cola de milano y ranura en T
  • Acero rápido, carburo e insertos
  • Número de filos y qué cambia
  • Recubrimientos
  • Cuándo una herramienta ya se acabó

El de siempre

El cortador vertical y su punta

El cortador vertical, o end mill, es la herramienta que más vas a usar, y se elige primero por su punta, porque la punta es lo que queda impreso en la pieza. Lo que el plano pide en el fondo y en las esquinas decide cuál puedes usar, no al revés.

Punta rectaDe radioDe bolaesquina vivaesquina reforzadafondo redondoel círculo rojo marca la esquina que queda en la pieza
Arriba la punta, abajo la ranura que deja. Esquema propio.
Punta recta
La esquina es de 90° viva. Va para carear, abrir cajas con fondo plano, contornear y ranurar. Es el que más vas a usar, y su esquina es lo primero que se desportilla.
De radio
Igual que el de punta recta pero con un radio en la esquina. Ese radio reparte la carga en vez de concentrarla en un filo vivo, así que aguanta mucho más. Es el de desbaste por excelencia, siempre que el plano permita ese radio en el fondo.
De bola
La punta es media esfera. Es el único que sigue una superficie curva sin dejar escalones, así que va para moldes, cavidades y todo lo que sea 3D. En plano trabaja mal: el centro de la bola tiene velocidad de corte cero.

La esquina interior manda

Un cortador nunca puede dejar una esquina interior más cerrada que su propio radio. Si la caja del plano pide esquinas de R3, no entra una herramienta de Ø8: necesitas una de Ø6 o menos. Antes de elegir el cortador por el fondo, revisa el radio más chico que trae el plano en las esquinas.

Lo demás del carro

Las otras herramientas que vas a montar

El cortador vertical hace la mayoría del trabajo, pero no todo. Estas seis las vas a montar en tu primera semana, y cada una existe porque hay algo que el cortador vertical no puede hacer.

PlaneadorChaflanadorSpot drillMachueloCola de milanoRanura en Tla cebollachaflán y avellanadoguía a la brocarosca el barrenodovetailT-slot
Las siluetas que vas a reconocer en el carro. Esquema propio.
Planeador · la cebolla
Cuerpo grande con insertos atornillados, de dos pulgadas para arriba. Es lo primero que entra a un bruto, porque cubre mucho ancho por pasada y deja la cara plana y a medida. Los insertos a 45° empujan buena parte de la fuerza hacia abajo, contra la mesa, así que tratan mejor a las piezas débiles; los de 90° dejan la pared a escuadra con la cara. Cuando se gastan cambias las plaquitas, no la herramienta.
Chaflanador
Punta cónica para romper filo, hacer el chaflán que pide el plano y avellanar para tornillo de cabeza plana. Cuidado con el ángulo: la herramienta se nombra por su ángulo incluido, o sea el total de la punta, mientras que el plano casi siempre pide el chaflán por lado. Un chaflán de 45° se hace con una herramienta de 90° incluido.
Spot drill · puntear, spotear
Broca corta y gorda, y por eso rígida. No hace el barreno: hace la marca cónica que guía a la broca larga para que entre donde debe y no se pasee sobre la superficie. Es un segundo de trabajo que te ahorra barrenos chuecos y brocas rotas.
Machuelo · macho
Corta la rosca dentro de un barreno que ya taladraste al diámetro correcto. Los hay cónicos para arrancar, semicónicos de uso general, de fondo para roscar hasta abajo en un barreno ciego, y de formado, que no cortan sino que empujan el material para formar la rosca. Es lo más fácil de romper dentro de una pieza casi terminada, y por eso tiene módulo propio más adelante.
Cola de milano · dovetail
Corta un canal en ángulo que queda más ancho abajo que arriba. Sirve para guías deslizantes y, sobre todo, para las mordazas que sujetan una pieza mordiéndola por un escalón chiquito, dejando libres las cinco caras restantes.
Ranura en T · T-slot
Un disco de corte al final de un cuello delgado. Hace las ranuras en T de las mesas de máquina, de donde le viene el nombre, y cualquier canal interno más ancho que su propia entrada.

El spot drill tiene que ser más abierto que la broca

Una broca estándar viene con punta de 118° o de 135°. Si punteas con un spot de 90°, la punta de la broca queda en el aire y lo primero que toca el material son sus filos de afuera: ahí se desgasta, se desvía o se astilla. El spot tiene que abrir más que la broca, no menos. Para broca de 118° usa spot de 120° o 142°; para broca de 135°, de 142°.

Las ranuras que no salen de una pasada

La cola de milano y la ranura en T tienen algo en común que las hace especiales: el fondo es más ancho que la entrada. Ninguna herramienta puede cortarlas de un jalón, porque para llegar al fondo hay que pasar por una entrada más angosta que la propia cabeza del cortador.

entradamás anchoentradamás anchoCola de milanoRanura en Tprimero se abre el canal recto, después entra el cortador que ensancha el fondo
Las dos ranuras que no se pueden abrir de una sola pasada. Esquema propio.

Siempre son dos pasos: primero abres el canal recto con un cortador vertical, y después entras con el de cola de milano o el de ranura en T, que baja por ese canal y ensancha el fondo. Los dos son de lo más frágil que vas a montar, porque el cuello que aguanta la cabeza es delgado a fuerza. Avance suave, pasadas chicas y la viruta bien sacada: si la viruta se queda abajo, no tiene por dónde salir.

Cómo se pide

Las medidas de una herramienta

Cuando pidas o busques un cortador, estas son las medidas que te van a preguntar. Vale la pena saberlas de memoria porque también son las que necesita el CAM.

largo de cortelargo totalØfiloscuellomango
Las medidas con las que se pide una herramienta. Esquema propio.
  • Diámetro de corteel ancho que quita. Es la medida con la que se nombra la herramienta.
  • Largo de cortehasta dónde llegan los filos. Es la profundidad máxima que puede cortar de un jalón.
  • Largo totalde punta a punta. Junto con el porta define cuánto sobresale.
  • Mangola parte lisa que agarra el porta. No siempre mide igual que el diámetro de corte.
  • Radio de esquinasi lo trae, va en el pedido: un Ø10 R1 no es lo mismo que un Ø10 de punta recta.

La salida es la medida que más se descuida

Entre más sobresalga la herramienta del porta, más se flexiona, y no crece parejo: al doble de salida la flexión se hace unas ocho veces mayor. Por eso una herramienta que funcionaba perfecto empieza a castañetear cuando la montan más salida para alcanzar un fondo. Monta siempre lo más corto que te permita la pieza.

De qué está hecha

Acero rápido, carburo e insertos

Todo el material de herramienta se mueve entre dos cosas que se pelean: dureza y tenacidad. Lo duro aguanta el calor y conserva el filo, pero se rompe. Lo tenaz aguanta el golpe, pero se desafila rápido. No existe el material que gane en las dos.

HSS · Acero rápido
Tenaz: aguanta golpes, vibración y máquinas con juego sin romperse. A cambio corta despacio y pierde filo en cuanto se calienta. Sigue siendo la opción sensata en máquina manual o cuando la sujeción no es de fiar.
Carburo · Metal duro
Mucho más duro y aguanta el calor, así que corta a varias veces la velocidad del acero rápido. A cambio es frágil: si la herramienta vibra, si la pieza se mueve o si le pegas al entrar, se rompe en lugar de doblarse. Es lo estándar en CNC.
Insertos · Plaquitas intercambiables
El filo es una plaquita atornillada al cuerpo. Cuando se gasta giras la plaquita a otra esquina o la cambias, y el cuerpo sigue trabajando años. A partir de cierto diámetro sale mucho más barato que tirar el cortador completo.

La consecuencia práctica: el carburo te da producción, pero solo si todo lo demás está firme. Una prensa mal apretada, una herramienta muy salida o una pieza que se mueve convierten la ventaja del carburo en herramienta rota. Si algo del montaje no te da confianza, el acero rápido perdona más.

Cuántos filos

El número de filos y el espacio para la viruta

Más filos suena siempre mejor: más cortes por vuelta, más avance, mejor acabado. El problema es que cada filo se come espacio del canal, y ese canal es por donde tiene que salir la viruta. Si la viruta no sale, se vuelve a cortar, se calienta y te rompe la herramienta.

2 filos3 filos4 filoscanal ancho, núcleo delgadoel término mediocanal angosto, núcleo grueso
Vista por el eje. El hueco blanco es por donde sale la viruta. Esquema propio.
  • 2 filosaluminio y plásticos, que hacen viruta larga y abundante. El canal grande es lo que evita que se empaque.
  • 3 filosel término medio que hoy domina en aluminio: casi el espacio del de dos con un filo más de avance.
  • 4 filos o másacero e inoxidable, donde la viruta sale corta y lo que quieres es rigidez y acabado.

El error que cuesta herramientas

El avance que programas por minuto no es el que siente cada filo. Si cambias un cortador de 2 filos por uno de 4 y dejas el mismo avance por minuto, cada filo está cortando la mitad, y una viruta demasiado delgada no corta: frota, calienta y desafila. Cuando cambies el número de filos tienes que recalcular el avance. Eso lo vemos a fondo en el módulo de velocidades y avances.

El color

El recubrimiento no es adorno

El color de una herramienta te dice con qué está recubierta, y el recubrimiento decide en qué material trabaja bien. Es una capa de micras que reduce el rozamiento y protege el filo del calor.

TiN · Dorado
El clásico de propósito general. Mejora la vida de una herramienta de acero rápido sin complicaciones.
TiCN · Gris azulado
Más duro que el TiN y resbala mejor. Va bien en acero e inoxidable a velocidad moderada.
TiAlN / AlTiN · Violeta o negro
Al calentarse forma una capa de óxido que protege el filo, así que rinde más mientras más caliente trabaja. Para acero, inoxidable y corte en seco.
DLC / diamante · Gris oscuro
Para aluminio, cobre, grafito y composites. Evita que el material se pegue al filo.
Sin recubrir · Pulido
Filo pulido y canal liso. En aluminio suele ganarle a cualquier recubrimiento porque la viruta se desliza y no se queda pegada.

Recubrimiento de acero en aluminio: no

Los recubrimientos con aluminio en su composición, como el TiAlN, trabajan de maravilla en acero y fatal en aluminio: el material de la pieza se pega al filo, se forma un borde acumulado y el acabado se arruina. Para aluminio ve por una herramienta sin recubrir con el canal pulido, o con recubrimiento tipo diamante.

Y algo que conviene tener claro desde el principio: el recubrimiento alarga la vida de una herramienta bien usada. No compensa una velocidad equivocada, una sujeción floja ni falta de refrigerante.

El final

Cuándo una herramienta ya se acabó

Una herramienta casi nunca se muere de golpe: avisa. Lo que hay que aprender es a leer el aviso, porque cambiarla a tiempo cuesta una herramienta y cambiarla tarde puede costar la pieza, el porta y la tarde entera.

  • El acabado empeora de un momento a otro, o aparece rebaba donde antes no había.
  • El corte cambia de sonido: chilla, zumba distinto o empieza a castañetear.
  • La carga del husillo sube con los mismos parámetros de siempre.
  • La viruta cambia de color, se hace polvo o sale azul cuando antes salía plateada.
  • La medida se corre poco a poco pieza tras pieza, casi siempre dejando material de más.
  • El filo se ve brillante en vez de mate: esa banda brillosa es desgaste de flanco.

Conviene distinguir dos finales distintos. El desgaste es gradual y esperado: el filo se redondea de tanto trabajar y llega su momento. El desportillado es un pedazo que se desprende de golpe, y eso no es vida cumplida, es un síntoma: entraste muy rápido, había vibración, la pieza se movió o volviste a cortar viruta vieja. Si una herramienta nueva se desportilla, no pidas otra igual todavía; revisa primero qué pasó.

Antes de pasar al siguiente módulo

Si puedes tomar cualquier herramienta del carro y decir cómo se llama, qué hace, de qué material es y para qué sirve su recubrimiento, ya traes lo de este módulo. Lo que sigue es el material de la pieza: de qué tamaño pedir el bruto para que salga sin desperdiciar.

Material de capacitación propio de Sonora Precision. Cada máquina y cada control tienen sus particularidades: el manual del fabricante manda sobre lo que leas aquí, y nada de esto sustituye la supervisión de alguien con experiencia en piso.