A menudo se describe un rompevirutas como una ranura que rompe las virutas largas de metal en pedazos más cortos. Esa descripción es correcta, pero incompleta.
A la hora de elegir una plaquita en la práctica, es mejor entender el rompedor de virutas como un geometría totalmente de vanguardia. Por lo general, combina la ranura de la cara superior, el ángulo de inclinación, el reborde o chaflán, el afilado del filo y otras características alrededor del filo de corte.
Estas funciones se combinan para controlar tres aspectos:
- Formación y evacuación de virutas;
- Fuerzas de corte y generación de calor;
- Resistencia y dureza de vanguardia frente al astillamiento.
Por lo tanto, el mejor rompevirutas no siempre es la geometría que produce las virutas más cortas posibles. Es aquella geometría que genera virutas manejables y, al mismo tiempo, mantiene fuerzas de corte, acabado superficial y vida útil de la herramienta aceptables.
Respuesta rápida: Selecciona un rompevirutas que se adapte a la operación de mecanizado, al material de la pieza, a la velocidad de avance y a la profundidad de corte. Luego, verifica que la preparación del filo y el grado de la plaquita sean lo suficientemente resistentes como para garantizar la estabilidad del corte.
Esta guía se centra principalmente en placas de torneado intercambiables. Los mismos principios básicos también se aplican a las plaquitas para ranurado, corte transversal y fresado, aunque las condiciones de corte y las tablas de selección de los fabricantes son diferentes.
¿Qué es un rompevirutas de inserto?
En su sentido más estricto, un romp virutas es una ranura, un escalón o una protuberancia formada en la cara de corte de una plaquita. Su propósito es redirigir y curvar la viruta hasta que esta se rompa o se aleje de manera segura de la zona de corte.
Sin embargo, la moderna Fabricantes de insertos Por lo general, el rompevirutas se diseña como parte de un paquete completo de geometría.
Elementos principales de la geometría de un rompevirutas
| Elemento geométrico | Función |
|---|---|
| Ancho de la ranura del rompedor | Influye en la distancia que recorre la viruta antes de que se vea obligada a curvarse |
| Profundidad de la ranura o altura de la pared | Determina la intensidad con la que se desvía el chip |
| Ángulo de inclinación | Influye en el flujo de virutas, la fuerza de corte y la generación de calor |
| Terrenos de vanguardia | Brinda soporte justo detrás del filo de corte |
| Ángulo de tierra o T-land | Refuerza el filo para cortes más pesados o intermitentes |
| Afilador de bordes | Reduce el astillamiento al redondear y reforzar el borde |
| Proyecciones o hoyuelos locales | Dirigir, dividir o curvar la viruta en zonas de corte específicas |
| Superficie pulida del rastrillo | Reduce la adherencia en el aluminio y otros materiales no ferrosos |
Estas características no pueden analizarse de manera aislada. Un ángulo de inclinación muy positivo puede reducir las fuerzas de corte, por ejemplo, pero normalmente deja menos material que sostenga el filo. Una superficie de apoyo más ancha o un afilado más intenso del filo aumentan la resistencia del filo, pero también pueden aumentar la presión de corte.
Por lo tanto, elegir un rompevirutas es un ejercicio de equilibrio:
- control de chips;
- resistencia a los cortes;
- resistencia de los bordes;
- acabado de la superficie;
- estabilidad del proceso.
Por qué es importante el control de chips
Un control deficiente de las virutas puede generar problemas que van mucho más allá de un gabinete de la máquina desordenado.
Las virutas largas y continuas pueden:
- envolver la pieza de trabajo, el inserto o el portaherramientas;
- rayar una superficie acabada;
- bloquear el flujo de refrigerante;
- atascar un transportador de chips;
- interfiera con los cambios automáticos de herramientas;
- dañar las mangueras, las sondas o las herramientas cercanas;
- obligar a un operador a detener la máquina;
- provocan condiciones de manejo bruscas y peligrosas.
En el torneado automatizado, el mecanizado sin supervisión y la producción de gran volumen, un solo fallo en el control de virutas puede detener un proceso que, de no ser por eso, sería estable.
Un rompevirutas adecuado ayuda a enrollar y dirigir la viruta de manera que pueda salir de la zona de corte sin interferir con la herramienta o la pieza. Sandvik identifica la geometría del rompevirutas, el avance, la profundidad de corte y el radio de la punta como los principales factores que influyen en el control de la viruta en el torneado.
Un rompevirutas tiene tres funciones principales
1. Controla el chip
La geometría dobla, enrolla y guía la viruta para que se rompa o se expulse de manera segura.
2. Controlar las fuerzas de corte
La geometría de la cara y el filo del rastrillo determina la facilidad con la que el material de la pieza de trabajo fluye a través del inserto. Una geometría más aguda y positiva suele cortar con fuerzas menores, mientras que una geometría más robusta generalmente requiere más fuerza.
3. Protege el filo
La superficie de apoyo, el chaflán y el afilado del filo brindan soporte mecánico. Estas características son especialmente importantes durante el desbaste, el corte interrumpido, la eliminación de escoria y el mecanizado inestable.
Por lo tanto, nunca se debe elegir un rompevirutas basándose únicamente en la siguiente pregunta:
“¿Esta geometría dañará el chip?”
La pregunta más adecuada es:
“¿Podrá controlar la viruta sin comprometer la resistencia de los bordes, la vida útil de la herramienta y la calidad de la superficie?”
¿Cómo rompe la viruta un rompevirutas?
La formación de la viruta comienza cuando el filo de corte arranca material de la pieza de trabajo. La viruta recién formada se desplaza a lo largo de la cara de inclinación del inserto.
Un rompevirutas modifica la dirección y la curvatura de la viruta a través de cuatro etapas básicas.
1. Formación de chips
El material se corta de la pieza de trabajo y comienza a fluir a lo largo de la cara de corte.
2. Rizado de virutas
La ranura, la pared o la geometría elevada obligan a la viruta a doblarse con un radio más pequeño.
3. Acumulación de tensión
A medida que la viruta se enrolla, se genera una tensión de flexión a lo largo de su espesor.
4. Separación de virutas
Cuando la tensión alcanza un nivel lo suficientemente alto, o cuando la astilla curvada entra en contacto con otra superficie, la astilla se rompe.
Modos comunes de ruptura de viruta
Un chip puede romperse de varias maneras.
Autofrenado
La astilla se rompe debido a su propia curvatura y a la deformación por flexión.
Romper contra el inserto
La viruta enrollada entra en contacto con la pared del rompevirutas o con otra parte del inserto y se rompe.
Choque contra la pieza de trabajo
La viruta se curva hacia atrás, hacia la superficie de la pieza de trabajo, y se rompe al entrar en contacto con ella.
El modo más adecuado depende de la operación. El contacto de la viruta con la pieza puede ser aceptable en algunas operaciones de desbaste, pero puede dañar la superficie durante el acabado.
¿Cómo es una buena papa frita?
La ficha más pequeña no siempre es la mejor.
Un buen chip suele ser:
- lo suficientemente corto como para que no se enrolle alrededor de la herramienta o el componente;
- lo suficientemente largos como para no convertirse en fragmentos afilados y calientes;
- fácil de retirar junto con el líquido refrigerante y el transportador de virutas;
- dirigida en dirección opuesta a la superficie mecanizada;
- uniforme a lo largo de todo el corte.
Entre las formas comunes aceptables se incluyen:
- chips compactos con forma de C;
- virutas cortas en espiral;
- virutas helicoidales de varias vueltas que se rompen de forma natural.
La apariencia del chip como herramienta de diagnóstico
| Aspecto del chip | Interpretación probable |
| Cadenas largas y continuas | La viruta es demasiado delgada, el rompedor no está activado o la geometría está demasiado abierta |
| Espirales grandes y sueltas | El control de las virutas es deficiente, pero aún así puede ser aceptable si la evacuación es confiable |
| Chips compactos en forma de C | Por lo general, un buen equilibrio entre la rotura de virutas y su evacuación |
| Virutas helicoidales cortas | Por lo general, se considera aceptable cuando salen de la zona de corte de manera constante |
| Fragmentos duros muy pequeños | La retención de virutas o la carga de corte podrían ser excesivas |
| Chips azules o muy oxidados | Temperatura elevada de la viruta; no es necesariamente un problema, pero se deben revisar las condiciones de corte |
| Chips soldados entre sí | Posible acumulación de material en el borde, evacuación insuficiente de virutas o velocidad inadecuada |
| Longitudes irregulares de las virutas | Profundidad de corte variable, acoplamiento interrumpido, configuración inestable o variación del material |
Las virutas extremadamente finas no son necesariamente indicio de un control adecuado de las virutas. Pueden indicar una carga excesiva en el filo de corte y pueden aumentar el riesgo de astillamiento, desgaste en forma de cráter o daño en la superficie.
El objetivo práctico es:
Virutas que no sean ni demasiado largas ni innecesariamente cortas, y que salgan de la zona de corte de manera segura.
Los códigos de los rompevirutas son específicos de cada fabricante
Una de las reglas más importantes a la hora de comprar es que los sufijos de los rompevirutas suelen ser no es una norma universal entre los fabricantes.
Códigos como:
- PF;
- PM;
- Relaciones públicas;
- Diputado;
- MF;
- SR.;
- SM;
- GM;
- LF;
pueden indicar acabado, medio, desbaste o un grupo específico de materiales, pero su significado exacto y su rango de funcionamiento dependen del fabricante.
A Inserto CNMG Los productos de dos proveedores pueden tener la misma designación ISO de forma y tamaño, pero utilizar una geometría del rompevirutas, una preparación del filo y un rango de corte recomendado completamente diferentes.
No des por sentado que dos inserciones son equivalentes solo porque ambos sufijos contengan la letra M, F o R.
Siempre compara:
- la designación completa del inserto;
- fabricante;
- recomendación sobre el material de la pieza de trabajo;
- rango de alimentación;
- rango de profundidad de corte;
- preparación del borde;
- inserta el grado;
- soporte y ángulo de entrada.
[Enlace interno: Cómo leer el código de una plaquita de torneado]
Rompevirutas frente al grado de la plaquita
El rompevirutas y el grado de la plaquita realizan funciones diferentes, pero complementarias.
El rompevirutas determina cómo corta la plaquita
Afecta a:
- flujo de chips;
- fuerza de corte;
- nitidez de los bordes;
- rango de control de chips;
- fortaleza de vanguardia;
- idoneidad para el acabado o el desbaste.
El grado determina la vida útil del inserto
El sustrato y el recubrimiento de carburo influyen en:
- resistencia al desgaste;
- resistencia;
- resistencia al calor;
- resistencia a la deformación plástica;
- resistencia al agrietamiento térmico;
- estabilidad química con respecto al material de la pieza de trabajo.
Un rompevirutas de desbaste resistente instalado en un tipo de herramienta excesivamente frágil puede fallar de todos modos durante un corte interrumpido. Un tipo de herramienta muy resistente no puede proteger por completo una geometría de acabado afilada frente a un avance o una profundidad de corte que superen con creces el rango previsto.
Por lo tanto, los fabricantes diseñan el rompevirutas y el grado de cementación para que funcionen como un sistema. Haas, por ejemplo, recomienda seleccionar el rompevirutas según la operación y el grado de cementación según el material y la estabilidad de corte, al tiempo que señala que ambas selecciones se complementan entre sí.
Cómo elegir un rompevirutas para insertos
Utiliza la siguiente secuencia de selección en lugar de elegir una geometría basándote únicamente en su apariencia o su nombre.
Paso 1: Identificar la operación de mecanizado
Primero, determina si la operación es:
- acabado;
- corte ligero;
- torneado medio o general;
- desbaste;
- desbaste pesado;
- continuo;
- ligeramente interrumpido;
- con muchas interrupciones.
Esta operación logra el equilibrio necesario entre la nitidez y la resistencia del filo.
Paso 2: Identificar el material de la pieza de trabajo
Utiliza el grupo de materiales de piezas de trabajo de la norma ISO como punto de partida:
- ISO P: acero;
- ISO M: acero inoxidable;
- ISO K: hierro fundido;
- ISO N: materiales no ferrosos;
- ISO S: superaleaciones resistentes al calor y titanio;
- ISO H: materiales endurecidos.
El grupo de materiales por sí solo no es suficiente. Confirma también:
- aleación exacta;
- dureza;
- condición de tratamiento térmico;
- superficie forjada, laminada o fundida;
- tendencia al endurecimiento por deformación;
- abrasividad;
- tendencia a formar un borde consolidado.
Paso 3: Determina el avance y la profundidad de corte
Cada rompevirutas tiene un rango de trabajo.
Las tablas de selección de fabricantes suelen incluir:
- avance por revolución,
fn, en un eje; - profundidad de corte,
ap, en el otro eje.
Las condiciones de corte deben estar dentro del rango recomendado para el control de virutas.
Un rompevirutas diseñado para el torneado medio podría no lograr romper las virutas a una velocidad de avance muy baja, ya que la viruta es demasiado delgada para entrar en contacto con el rompevirutas de manera adecuada. La misma geometría podría sobrecargar el filo si la velocidad de avance y la profundidad de corte se encuentran muy por encima del rango recomendado.
Paso 4: Evaluar la estabilidad de corte
Verifica si la operación incluye:
- superficies discontinuas;
- ranuras de chaveta o agujeros transversales;
- piel moldeada o forjada;
- sujeción inestable de la pieza;
- saliente largo de la herramienta;
- componentes delgados;
- potencia insuficiente de la máquina;
- vibración;
- cambiar la profundidad de corte.
Las condiciones inestables suelen requerir:
- una preparación más rigurosa de los bordes;
- una forma de inserto más segura;
- un tipo de carburo más resistente;
- Datos de corte moderados.
Paso 5: Verifica el radio de la punta y el ángulo de entrada
El radio de la punta y el ángulo de entrada de la herramienta varían:
- espesor de la viruta sin deformar;
- ancho del chip;
- dirección del flujo de virutas;
- fuerzas de corte radiales y axiales;
- tendencia a la vibración.
Un rompevirutas que funciona bien con un ángulo de sujeción determinado puede comportarse de manera diferente cuando se monta la misma plaquita en otro portaplaquitas.
No evalúes el rompevirutas por separado del conjunto completo de la herramienta.
Paso 6: Verificar el estado del líquido refrigerante
Verifica:
- mecanizado en seco o en húmedo;
- refrigerante de inundación;
- dirección del refrigerante;
- refrigerante por el interior de la herramienta;
- líquido refrigerante a alta presión;
- suministro intermitente de refrigerante.
El refrigerante a alta presión puede mejorar la expulsión y la evacuación de las virutas, especialmente en acero inoxidable, titanio y aleaciones resistentes al calor. Sin embargo, la presión adecuada, la dirección de la boquilla y el sistema de herramientas dependen de cada aplicación específica.
Paso 7: Realizar una prueba controlada
Durante el corte de prueba, anota:
- forma del chip;
- sonido cortante;
- carga del husillo;
- acabado de la superficie;
- desgaste de las herramientas;
- introducir la temperatura o la decoloración;
- dirección del chip;
- si las virutas entran en contacto con el componente;
- si el rendimiento cambia a medida que la inserción se desgasta.
Cambia una variable principal a la vez. De lo contrario, resulta difícil determinar qué ajuste mejoró o perjudicó el proceso.
Rompevirutas para acabado, desbaste y mecanizado medio
La mayoría de las geometrías de torneado pueden clasificarse en tres grandes grupos de aplicación.
| Característica | Geometría de acabado | Geometría media | Geometría de desbaste |
| Alimento típico | Bajo | Medio | Alta |
| Profundidad típica de corte | Pequeño | De alcance medio y amplio | Grande |
| Tendencia al rake | Más positivo | Moderadamente positivo o equilibrado | De neutral a poco positivo |
| Vanguardia | Sharp | Equilibrado | Reforzado |
| Afilador de bordes | Pequeño | Medio | Más grande o que brinde mayor protección |
| Fuerzas de corte | Baja | Moderado | Más alto |
| Potencial de acabado superficial | Alta | Bien | Prioridad secundaria |
| Capacidad de corte interrumpido | Limitado | Moderado | Más alto |
| Uso recomendado | Acabados ligeros y piezas delgadas | Producción de uso general | Retirada de material a gran escala |
Sandvik describe las geometrías de acabado como soluciones de bordes afilados para avances bajos y profundidades de corte reducidas; las geometrías medias, como la opción versátil; y las geometrías de desbaste, como conjuntos más resistentes diseñados para avances más altos y cortes más pesados.
Rompevirutas para acabado
Un rompevirutas de acabado está diseñado para trabajar con virutas delgadas.
Entre sus características típicas se incluyen:
- características de control preciso de las virutas cerca del filo de corte;
- ángulo de inclinación positivo;
- filo afilado;
- piedra de afilar pequeña;
- bajas fuerzas de corte.
Se suele elegir para:
- pequeñas profundidades de corte;
- alimentaciones bajas;
- piezas de pared delgada;
- configuraciones de baja rigidez;
- acabado de precisión;
- aplicaciones que requieren una buena calidad de superficie.
Normalmente, una geometría de acabado no debe utilizarse para desbastes pesados ni para cortes interrumpidos intensos. Su filo afilado podría astillarse o fracturarse bajo cargas para las que no fue diseñada.
Rompedores de virutas medianos
Un rompevirutas mediano ofrece la gama más amplia para uso general.
A menudo es la primera geometría que se debe probar cuando:
- la operación es estable;
- el avance y la profundidad de corte son moderados;
- tanto el control de las astillas como la resistencia de los bordes son importantes;
- la pieza tiene más de una profundidad de corte;
- Un inserto debe realizar el semiacabado y el torneado general.
Una geometría mediana no es automáticamente la mejor opción para todos los trabajos. Aún así, puede producir virutas largas cuando se utiliza por debajo de su avance mínimo o de su profundidad de corte mínima.
Rompevirutas para desbaste
Un rompevirutas para desbaste está diseñado para:
- grandes profundidades de corte;
- mayores velocidades de avance;
- gran eliminación de material;
- superficies forjadas o fundidas;
- corte interrumpido;
- cargas elevadas de vanguardia.
Por lo general, combina un espacio para virutas más amplio con un borde reforzado, una superficie de contacto más ancha o un afilado más intenso.
El uso de una geometría de desbaste para un corte de acabado extremadamente ligero puede provocar:
- frotamiento en lugar de corte limpio;
- mayores fuerzas de corte;
- acabado superficial deficiente;
- calor excesivo;
- control inadecuado de la viruta, ya que esta es demasiado delgada para encajar en la ranura.
Cuándo puede ser mejor utilizar un rompevirutas plano o uno de acción suave
No siempre es necesario utilizar un rompevirutas resistente.
Materiales que se desmenuzan de forma natural
El hierro fundido gris y algunas aleaciones de cobre de fácil mecanizado producen virutas cortas de forma natural. En estas aplicaciones, la rotura de virutas puede ser menos importante que:
- resistencia de los bordes;
- resistencia a la abrasión;
- número de filos de corte utilizables;
- costo por borde.
Por lo tanto, podría ser adecuado utilizar un inserto de superficie plana o ligeramente moldeado.
Corte pesado con interrupciones
Las ranuras profundas, los orificios transversales, las escamas y las superficies discontinuas someten el filo a impactos.
Una ranura compleja y muy profunda puede reducir la cantidad de material que sostiene el filo. Una geometría de punta plana más resistente o reforzada puede reducir el riesgo de fractura del filo.
Aplicaciones con fuerza de corte muy baja
Al realizar el mecanizado:
- paredes delgadas;
- componentes de diámetro pequeño;
- rasgos delicados;
- configuraciones inestables;
- materiales no ferrosos;
Podría ser preferible una geometría angulosa y abierta, con una retención de virutas relativamente débil, para minimizar la deformación y la vibración de la pieza.
Operaciones en las que el acabado superficial es fundamental
Una viruta que se curva bruscamente hacia la pieza de trabajo puede rayar la superficie recién mecanizada.
Una geometría menos restrictiva, una mejor orientación de la viruta o un flujo de refrigerante ajustado pueden producir un acabado más limpio, incluso si la viruta es ligeramente más larga.
La ausencia de un rompevirutas agresivo no es necesariamente una deficiencia de diseño. Puede ser la decisión de ingeniería adecuada para una operación específica.
[Enlace interno: Plaquitas de inclinación positiva frente a negativa]
Cómo afectan las condiciones de corte al rendimiento del rompevirutas
Un rompevirutas no puede evaluarse por separado de los datos de corte.
Velocidad de alimentación
El avance es uno de los factores que más influyen en el espesor de la viruta.
Alimentación demasiado baja:
- el chip es delgado;
- la viruta podría deslizarse por la ranura sin curvarse lo suficiente;
- pueden producirse rozaduras y acumulaciones en los bordes;
- pueden formarse tiras largas y delgadas.
Alimentación demasiado alta:
- aumentos de carga en la vanguardia;
- las jugadas pueden volverse excesivamente cortas o violentas;
- el inserto podría astillarse;
- La potencia y la estabilidad de la máquina pueden convertirse en factores limitantes.
Profundidad de corte
La profundidad de corte determina qué parte del filo de corte y de la geometría del rompevirutas está en contacto con la pieza.
Profundidad de corte demasiado pequeña:
- la astilla se forma principalmente alrededor del radio de la nariz;
- es posible que la astilla no alcance la función de ruptura prevista;
- el control del chip se vuelve inconsistente.
Profundidad de corte demasiado grande:
- la astilla podría sobrepasar la capacidad del triturador;
- aumenta la carga en los bordes;
- la evacuación de virutas podría verse limitada;
- Es posible que el corte utilice una parte del borde que no esté apoyada.
Velocidad de corte
La velocidad de corte influye en:
- temperatura;
- borde reforzado;
- flujo de materiales;
- desgaste de las herramientas;
- ductilidad de la viruta.
El efecto depende del material.
En algunos materiales dúctiles, aumentar la velocidad puede reducir la acumulación de material en el filo, pero puede hacer que la viruta caliente sea más difícil de romper. En otras aplicaciones, una velocidad demasiado baja favorece la adhesión y la formación inestable de virutas.
Por lo tanto, la velocidad debe ajustarse dentro del rango recomendado por el fabricante del grado, en lugar de utilizarse como la primera corrección universal para cualquier problema de viruta.
Refrigerante
El líquido refrigerante puede influir en:
- dirección del chip;
- fricción en la superficie de la pala;
- temperatura del chip;
- borde reforzado;
- evacuación de virutas;
- choque térmico.
El uso de refrigerante a alta presión y dirigido con precisión resulta particularmente útil cuando es difícil eliminar las virutas largas. No debe utilizarse para compensar un rompevirutas que se encuentre completamente fuera de su rango recomendado de avance y profundidad de corte.
Ángulo de entrada
El ángulo de entrada modifica el espesor y el ancho de la viruta.
Un ángulo de entrada más pequeño suele producir una viruta más delgada y ancha para el mismo avance, mientras que un ángulo de entrada más grande produce una viruta más gruesa y estrecha. Esto puede hacer que la operación entre o salga del rango efectivo de un rompevirutas.
Selección del rompevirutas según el material de la pieza de trabajo
ISO P: Acero
El acero suele ser el grupo de materiales más predecible a la hora de elegir un rompevirutas, pero su comportamiento varía significativamente según el contenido de carbono, la aleación y la dureza.
Acero con bajo contenido de carbono
El acero de bajo contenido de carbono es dúctil y, con frecuencia, produce virutas largas y acumulación de material en el filo.
Entre las características geométricas útiles se incluyen:
- ángulo de inclinación positivo;
- acción de corte precisa;
- un arrastre confiable de las virutas a velocidades de avance bajas a medias;
- recubrimiento antiadherente o tratamiento superficial.
Si la profundidad de corte es extremadamente pequeña en comparación con el radio de la punta, es posible que la viruta no se acople completamente al rompevirutas.
Acero de contenido medio de carbono y acero aleado
Estos materiales suelen ofrecer un amplio rango de funcionamiento para los rompevirutas medianos.
Selecciona la geometría de acuerdo con:
- acabado o desbaste;
- corte continuo o interrumpido;
- superficie forjada o mecanizada;
- avance real y profundidad de corte.
Acero de alta aleación o más duro
Un mayor calor y mayores fuerzas de corte pueden reducir el rango práctico de control de la viruta.
Es posible que se requiera un filo más resistente y un grado de acero resistente al calor, incluso cuando la forma del rompevirutas parezca adecuada.
ISO M: Acero inoxidable
El acero inoxidable austenítico es una de las fuentes más comunes de virutas largas y difíciles de eliminar.
También suele:
- endurecerse por deformación;
- formar un borde reforzado;
- generan mucho calor;
- provocar desgaste por muescas;
- generan virutas resistentes que golpean la herramienta o la pieza de trabajo.
Entre las características iniciales recomendadas se incluyen:
- ángulo de inclinación positivo;
- filo afilado;
- rompevirutas específico para cada material;
- profundidad de corte constante;
- alimentación adecuada para activar el rompedor;
- fluido de refrigeración dirigido con precisión.
Evita frotar repetidamente sobre una superficie endurecida por deformación con una profundidad de corte excesivamente pequeña.
El acero inoxidable dúplex produce virutas más resistentes y duras, y genera fuerzas de corte más elevadas que muchos grados austeníticos. La resistencia del filo y la estabilidad del proceso cobran mayor importancia.
ISO K: Hierro fundido
El hierro fundido gris suele generar virutas cortas que se rompen por sí solas. Por lo tanto, el control de las virutas suele ser menos complicado que el de la abrasión, el polvo y el desgaste de los bordes.
Se puede elegir una geometría fuerte o de parte superior plana cuando:
- el corte es estable;
- el material se fragmenta de forma natural;
- Se requiere la máxima resistencia en el filo de corte.
El hierro dúctil y el hierro de grafito compactado no se comportan exactamente igual que el hierro fundido gris. Pueden generar virutas más largas, fuerzas mayores y más calor, por lo que se debe seleccionar una geometría y un grado específicos.
ISO N: Aluminio y materiales no ferrosos
El aluminio requiere fuerzas de corte bajas y una gran resistencia a la adherencia del material.
Entre las características geométricas típicas se incluyen:
- una comisión muy positiva;
- filo muy afilado;
- superficie superior pulida;
- espacio amplio para chips;
- afilado mínimo del filo;
- carburo sin recubrimiento, carburo con recubrimiento de DLC o PCD, según la aplicación.
El aluminio puro y blando puede producir virutas muy largas y pegajosas. Las aleaciones de aluminio fundido suelen facilitar el control de las virutas, aunque el aluminio con alto contenido de silicio es muy abrasivo y puede justificar el uso de herramientas de PCD.
El latón y algunas aleaciones de bronce producen virutas más cortas y pueden requerir un sistema de ruptura de virutas menos agresivo.
Las geometrías de Iscar diseñadas específicamente para el aluminio, por ejemplo, utilizan un ángulo de inclinación positivo elevado, una cara de inclinación rectificada y pulida, y un filo de corte afilado para reducir la adherencia y las fuerzas de corte.
[Enlace interno: Insertos CCGT para aluminio]
[Enlace interno: Insertos DCGT para el acabado del aluminio]
ISO S: Titanio y superaleaciones resistentes al calor
El titanio, las superaleaciones a base de níquel y las aleaciones a base de cobalto conservan una resistencia considerable a altas temperaturas.
Entre los retos más comunes se encuentran:
- calor de corte concentrado;
- desgaste por muescas;
- borde reforzado;
- fuertes fuerzas dinámicas de corte;
- virutas largas o segmentadas difíciles de controlar;
- fallo repentino del borde.
Las características iniciales adecuadas suelen incluir:
- geometría de corte positiva;
- un filo afilado pero con el soporte adecuado;
- sustrato de carburo resistente;
- PVD recubrimiento cuando sea necesario;
- velocidad de corte controlada;
- líquido refrigerante a alta presión;
- compromiso constante.
Para estos materiales, el rompevirutas no debe seleccionarse independientemente de la preparación del filo, el grado y la estrategia de refrigeración.
ISO H: Materiales endurecidos
Los aceros endurecidos suelen someterse a un torneado de acabado con CBN, cerámica o herramientas especializadas insertos de carburo.
El control de las virutas puede ser relativamente sencillo, ya que el material suele producir virutas cortas o segmentadas. Entre las preocupaciones más importantes pueden figurar:
- fortaleza de vanguardia;
- desgaste en los costados;
- desgaste por cráteres;
- estabilidad térmica;
- coherencia dimensional;
- integridad de la superficie.
Algunos insertos CBN utilizan elementos rompevirutas producidos con láser o moldeados para mejorar la dirección de las virutas y reducir las fuerzas de corte durante el acabado ligero. La geometría debe diseñarse específicamente para el material frágil de la herramienta de corte.
[Enlace interno: ¿Por qué usar insertos de CBN macizo para el torneado de materiales duros?]
Solución de problemas relacionados con un control deficiente de las virutas
Antes de reemplazar el inserto, verifique que las condiciones de corte actuales se encuentren dentro de los parámetros indicados en la tabla de rompecopas del fabricante.
| Síntoma | Posibles causas | Medidas correctivas |
| Virutas largas y continuas | Avance demasiado bajo; profundidad de corte demasiado pequeña; rompedor demasiado abierto; rompedor de virutas desactivado | Aumente el avance dentro del rango recomendado; aumente la profundidad de corte si es posible; elija una geometría que ofrezca un mejor control de la viruta a bajos avances |
| Anidación de aves alrededor de la herramienta | Mala orientación de la viruta; virutas largas y dúctiles; dirección inadecuada del refrigerante | Mejora la dirección de la viruta; utiliza refrigerante a través de la herramienta o de alta presión; modifica la geometría del rompevirutas; revisa el ángulo de entrada del portaherramientas |
| Fichas duras extremadamente cortas | Avance demasiado alto; sujeción de la viruta demasiado fuerte; geometría demasiado agresiva | Reduzca el avance; elija una geometría más abierta o positiva; revise si el filo de corte está dañado |
| Las astillas rayan la superficie acabada | Las virutas se enrollan hacia el componente; evacuación deficiente; el líquido de refrigeración empuja las virutas de manera incorrecta | Cambia la dirección de la viruta; reubica el refrigerante; selecciona una geometría menos restrictiva; modifica la aproximación de la herramienta |
| Inserte las plaquitas en el filo de corte | Geometría demasiado aguda; corte interrumpido; avance o profundidad excesivos; configuración inestable | Elige una geometría más resistente y un grado de dureza mayor; reduce la carga; acorta el saliente; mejora la sujeción de la pieza |
| Borde reforzado | Velocidad demasiado baja; geometría demasiado roma; recubrimiento inadecuado; lubricación deficiente | Utilice una geometría positiva más aguda; ajuste la velocidad según las recomendaciones; mejore el refrigerante o la lubricación; utilice un grado antiadherente |
| Acabado superficial deficiente con borde intacto | Geometría de desbaste utilizada en corte ligero; roce; recorte de virutas; vibración | Utiliza una geometría de acabado; asegúrate de que el avance sea mínimo; mejora la evacuación de virutas; revisa el radio de la punta y la rigidez |
| El control de las virutas se deteriora a medida que se desgasta el inserto | El desgaste por cráteres altera la geometría del ángulo de inclinación; el borde se redondea; el recubrimiento se está deteriorando | Ajuste la inserción antes; revise el grado y la velocidad; revise el suministro de refrigerante |
| Las astillas golpean y dañan el borde | La dirección de la viruta es incorrecta; el rompedor es demasiado restrictivo; se produce un contacto fuerte entre la pieza de trabajo y el rompedor | Cambiar el rompevirutas; ajustar el ángulo del portaherramientas o el refrigerante; reducir el rizado excesivo |
| La forma de la viruta varía a lo largo de la pieza | Profundidad de corte variable; cambio del ángulo de entrada; elementos interrumpidos; variación del material | Utilice una geometría de rango más amplio; estabilice la profundidad de corte; programe pasadas separadas cuando sea necesario |
| Fuerzas de corte elevadas o carga en el husillo | Geometría demasiado roma; superficie de contacto o afilado demasiado grandes; avance o profundidad excesivos | Selecciona una geometría más positiva; reduce los parámetros de corte; verifica la altura del centro y la alineación del portaherramientas |
| Se produce vibración después de cambiar las plaquitas | La nueva geometría genera fuerzas más intensas; el radio de la punta es demasiado grande; hay un borde sin soporte o un ajuste incorrecto | Utiliza una geometría que requiera menos fuerza; reduce el saliente; mejora la sujeción; revisa el radio de la punta y la dirección de corte |
Orden recomendado para la resolución de problemas
Cuando las virutas no se rompan correctamente, revisa las variables en este orden:
- Confirma la designación completa de la plaquita y el rompevirutas.
- Verifica que el avance y la profundidad de corte estén dentro del rango indicado en el catálogo.
- Verifica el material y la dureza de la pieza de trabajo.
- Revisa el filo para detectar desgaste o acumulación de material.
- Verifica la orientación del soporte, la altura central y el ángulo de entrada.
- Revisa la presión y la dirección del líquido refrigerante.
- Revisa la estabilidad de la máquina y del sistema de sujeción de la pieza.
- Modifique la geometría del rompevirutas solo después de haber comprendido las condiciones mencionadas anteriormente.
- Cambia el grado del inserto si el desgaste, el calor o la resistencia de los bordes son los factores limitantes.
- Documenta los parámetros que dieron buenos resultados para la producción futura.
¿Las plaquitas de fresado también usan rompevirutas?
Sí, aunque los fabricantes de fresas suelen utilizar el término más amplio insertar geometría en lugar de considerar el rompevirutas como una característica independiente.
En el torneado, el filo de corte puede permanecer en contacto continuo con la pieza, por lo que controlar la salida continua de virutas es una preocupación fundamental.
En el fresado:
- el corte se interrumpe;
- el grosor de la astilla cambia a medida que el diente entra y sale;
- las virutas suelen desprenderse de forma natural una vez que el filo de corte se separa de la pieza de trabajo;
- La evacuación de la viruta, la fuerza de corte y la resistencia del filo pueden ser más importantes que evitar que la viruta se rompa.
La geometría superior de una plaquita de fresado sigue influyendo en:
- ángulo de inclinación efectivo;
- fuerza de corte;
- flujo de chips;
- resistencia al borde acumulado;
- resistencia de los bordes;
- acabado de la superficie.
Las geometrías de fresado suelen dividirse en categorías como:
- geometría de aluminio o de metales no ferrosos;
- geometría de corte ligero;
- geometría de uso general;
- geometría de alta resistencia.
Al elegir un inserto de fresado geometría, uso:
- avance por diente,
fz; - profundidad axial de corte,
ap; - ancho radial de corte,
ae; - ángulo de entrada de la fresa;
- diámetro de la cuchilla;
- número de dientes engranados;
- estabilidad de la máquina.
No apliques una tabla de rompedores de virutas para torneado directamente a un inserto de fresado.
[Enlace interno: Cómo elegir las plaquitas de fresado adecuadas]
[Enlace interno: Insertos de fresado por aplicación]
Información necesaria para elegir el rompevirutas adecuado
Cuando le pidas a un proveedor que te recomiende un inserto, no te limites a darle solo el código ISO básico.
Enviar:
- indique la designación completa del inserto actual;
- indique el fabricante, si se conoce;
- designación del portaherramientas;
- operaciones externas, internas, de rectificado frontal, de perfilado o de ranurado;
- material de la pieza de trabajo y su grado exacto;
- dureza de la pieza de trabajo;
- profundidad de corte;
- avance por revolución;
- velocidad de corte;
- corte continuo o intermitente;
- refrigerante seco, de inundación o de alta presión;
- forma actual del chip;
- modo actual de desgaste o falla;
- acabado superficial requerido;
- fotos del inserto, el soporte, la pieza de trabajo y las virutas;
- cantidad requerida.
Una foto de los chips suele ser más útil que una afirmación como “el inserto no funciona”.”
Preguntas frecuentes
¿Un rompevirutas es solo una ranura en la plaquita?
No. En la ingeniería práctica de insertos, el rompevirutas forma parte de una geometría completa del filo de corte que incluye la cara de inclinación, la superficie de apoyo, el chaflán y la preparación del filo.
¿Todas las plaquitas de carburo tienen un rompevirutas?
No. Algunas plaquitas tienen caras de inclinación planas o características de formación de virutas muy débiles. Estas pueden ser adecuadas para materiales que producen virutas cortas de forma natural, cortes interrumpidos pesados o aplicaciones en las que se prioriza la resistencia del filo.
¿Están estandarizados los códigos de los rompevirutas?
No. La parte ISO de la designación del inserto estandariza características como la forma, el juego, la tolerancia, el tamaño y el radio de la punta. Los sufijos de los rompevirutas y los nombres de las geometrías suelen ser específicos de cada fabricante.
¿Qué rompevirutas se debe usar para el acabado?
Utiliza una geometría de acabado diseñada para el material real de la pieza de trabajo y para el avance y la profundidad de corte previstos. Por lo general, tendrá un filo más afilado y generará menores fuerzas de corte que una geometría de desbaste.
¿Cuál es el mejor rompevirutas para el torneado general?
Una geometría de uso general o medio suele ser la primera opción para el torneado estable de carga media. No obstante, su rango de catálogo debe coincidir con el avance y la profundidad de corte reales.
¿Por qué mi inserto produce virutas largas y filamentosas?
Entre las causas más comunes se encuentran un avance inferior al rango mínimo del rompevirutas, una profundidad de corte demasiado pequeña, una geometría excesivamente abierta, un ángulo de entrada incorrecto o una dirección inadecuada del refrigerante.
¿Aumentar la velocidad de avance puede mejorar la rotura de virutas?
Sí. Un avance mayor produce una viruta más gruesa que puede interactuar con el rompevirutas de manera más eficaz. El avance debe mantenerse dentro de los límites de la plaquita, el grado, la máquina y el componente.
¿Las fichas muy cortas son siempre mejores?
No. Las virutas extremadamente cortas o fragmentadas pueden indicar una retención excesiva de las virutas y una carga elevada en el filo de corte.
¿Se pueden usar diferentes rompedores de viruta con la misma forma de inserto?
Sí. CNMG, WNMG, CCMT, las familias DCMT y otras familias de insertos están disponibles con múltiples rompedores de viruta para distintos materiales y rangos de mecanizado.
¿El rompevirutas afecta el acabado de la superficie?
Sí. Influye en la fuerza de corte, la dirección de la viruta, el afilado del filo y si la viruta entra en contacto con la superficie mecanizada. Sin embargo, el radio de punta, el avance, la excentricidad, la vibración y el desgaste de la plaquita también influyen en el acabado superficial.
¿Debería cambiar primero el rompevirutas o el grado de la plaquita?
Cambia el rompevirutas cuando el problema principal sea la formación de virutas, la fuerza de corte o el rango geométrico. Cambia el grado cuando el problema principal sea la resistencia al desgaste, la resistencia al calor o la tenacidad. En muchos casos, ambos deben seleccionarse como una combinación adecuada.
¿Las plaquitas de fresado necesitan rompevirutas?
Las plaquitas de fresado utilizan geometrías de punta que cumplen muchas de las mismas funciones. Sin embargo, deben seleccionarse a partir de tablas específicas para fresado, tomando en cuenta el avance por diente, la profundidad axial y el acoplamiento radial.
Lista de verificación para la selección final
Antes de pedir un inserto, confirma lo siguiente:
- la geometría está diseñada para el material de la pieza de trabajo;
- la geometría se adapta al acabado, al corte medio o al desbaste;
- el avance y la profundidad de corte se encuentran dentro de su mapa de control de virutas;
- la preparación del filo es lo suficientemente resistente para el corte;
- el grado del inserto cumple con los requisitos de resistencia al calor, al desgaste y de estabilidad;
- el ángulo del portapuntas y el radio de la punta favorecen la forma deseada de la viruta;
- el líquido de refrigeración pueda llegar a la zona de corte;
- Se ha verificado el sufijo del inserto en el catálogo correcto del fabricante.
El objetivo no es fabricar el chip más corto posible.
El objetivo es lograr un equilibrio estable entre:
- formación controlada de chips;
- fuerzas de corte manejables;
- resistencia adecuada en el filo;
- vida útil aceptable;
- calidad de superficie confiable;
- evacuación segura de las virutas.
¿Necesitas ayuda para elegir un rompevirutas adecuado para una operación de torneado que ya tienes en marcha? Envía el código completo de la plaquita, el modelo del portaherramientas, el material de la pieza de trabajo, los parámetros de corte y una foto de las virutas para que revisemos la compatibilidad y la geometría.
