¿Por qué el radio de esquina de la herramienta de giro o el radio de borde son tan críticos?

Como se muestra en la figura siguiente, el radio de la esquina está formado por la línea cruzada del filo principal y el filo lateral, que también se denomina radio del filo.

En el proceso de corte, para mejorar la resistencia de la punta de la herramienta y reducir la rugosidad de la superficie de la máquina, generalmente existe un borde de transición de arco circular en la punta de la herramienta. Además, la cuchilla general no rectificada tiene un arco como transición con cierto radio. Aunque en cuanto a la punta giratoria exclusivamente afilada, todavía posee un cierto chaflán arqueado. No hay esquina absoluta en ninguna punta de giro.

A través de la comparación en la Figura 1, se puede ver que el radio del radio de la punta de la herramienta y el avance por rotación tienen el mayor impacto en la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo. Para lograr los requisitos teóricos de rugosidad de la superficie, el radio correcto de la punta de la herramienta y la velocidad de avance debe ser seleccionado. La siguiente figura es una tabla de referencia de la relación entre los valores de estos tres elementos. En general, el radio de la esquina de la punta de la herramienta es adecuado para tres o cuatro veces la velocidad de avance.

r radio de esquina mm

f alimentación máxima por Rot. Mm

Rugosidad Ra μm

Para la selección del radio del radio de punta de la herramienta y el avance por rotación, también se puede determinar mediante la fórmula empírica teórica (1).

Ra = f²/ r * 125

Donde:

Ra (μm) – rugosidad de la superficie;

f(mm/rev) – avance por revolución;

r (mm) – el radio del arco de la punta de la herramienta;

125 - constante.

Sustituyendo el valor establecido del radio del radio de punta de la herramienta y la cantidad de avance (1), también podemos calcular la rugosidad de la superficie teórica y la rugosidad de la superficie.

Por ejemplo: el radio del arco de la punta de la herramienta es de 0,8 mm y la velocidad de avance es

0.2 mm / r, sustituyendo la fórmula (1) por rugosidad superficial teórica.

Ra = 0.2²/0.8*125=6.25μm

La rugosidad superficial teórica es: 6.25 μm

Vale la pena señalar que si el radio es demasiado grande, se producirá vibración debido al contacto excesivo entre la herramienta y la pieza de trabajo. Por el contrario, si el radio es demasiado pequeño, la punta se debilitará y se desgastará rápidamente. Es necesario volver a afilar con frecuencia. Por lo tanto, el radio del filete es generalmente de 0.3 ~ 0.4 mm.

Compensación de radio de Conner (radio de borde)

Al mecanizar tornos CNC, es necesario compensar el radio de la esquina.

Al programar, la punta de la herramienta generalmente se considera como un punto, pero en la práctica hay una esquina redondeada. Cuando la superficie, como la cara final, el diámetro exterior, el diámetro interior y similares, que es paralela o perpendicular al eje, es procesada por un programa programado de acuerdo con el punto de punta teórico, no se produce ningún error.

Sin embargo, en el procesamiento real, habrá sobrecorte y corte múltiple. Discutiremos las siguientes dos situaciones:

1. Cara final giratoria y caras cilíndricas interior y exterior

 La siguiente figura muestra la punta de un arco circular y su orientación. El punto de punta de la herramienta utilizado para la programación y el ajuste de la herramienta es el punto de punta de herramienta ideal. Debido a la presencia del arco de punta de la herramienta, el punto de corte real es el punto tangente del arco del borde de la herramienta y la superficie de corte. Al girar la cara final, el punto de corte real del arco de la punta de la herramienta es el mismo que la coordenada Z del punto de punta de la herramienta ideal; Cuando se utilizan los orificios exterior e interior del automóvil, el valor de la coordenada X del punto de corte real y el punto de punta de herramienta ideal son los mismos. Por lo tanto, no es necesario realizar la compensación del radio de punta de la herramienta al girar la cara final y las caras cilíndricas interior y exterior.

2) Girar la superficie cónica y la superficie del arco al mecanizar la superficie cónica y la superficie del arco

 Cuando la trayectoria de mecanizado no es paralela al eje de la máquina, existe una desviación posicional entre el punto de corte real y el punto de punta de herramienta ideal en las direcciones de coordenadas X y Z. La influencia del radio de punta de la herramienta en la precisión del mecanizado se muestra en la figura a continuación. Si se programa con un punto de punta de herramienta ideal, habrá menos corte o corte excesivo, lo que provocará errores de mecanizado. Cuanto mayor sea el radio del arco de la punta de la herramienta, mayor será el error de mecanizado.

En el mecanizado real de la herramienta de torneado, debido al proceso u otros requisitos, la punta de la herramienta a menudo no es un punto ideal, sino un arco circular. Al mecanizar contornos cilíndricos y de cara frontal paralelos al eje de coordenadas, el arco de la punta de la herramienta no afecta su tamaño y forma, pero al mecanizar contornos de dirección no coordinada, como conos y arcos, el punto de corte de la herramienta está en el arco del borde de la herramienta. Si cambia hacia arriba, el arco de la punta de la herramienta causará errores dimensionales y de forma, dando como resultado menos o más cortes. Este tipo de error de mecanizado causado por la información sobre herramientas no es un punto ideal, sino un arco circular, que puede eliminarse mediante la función de compensación del radio de la punta de la herramienta.