Portaherramientas CAT explicados: Qué son, por qué, cuándo y cómo funciona el sistema original de sujeción de herramientas de América

Cuando se trata de sistemas de sujeción de husillos y herramientas, hay un original que todo mecanicista probablemente ha encontrado: CAT. Abreviatura de Caterpillar (sí, ese Caterpillar!), fue inventado hace unos 50 años por ingenieros de la compañía y rápidamente se convirtió en el estándar de referencia en EE. UU. Los portaherramientas de cono pronunciado como CAT (y BT en Europa y Japón) dominaron el mercado durante décadas, hasta la llegada de otros sistemas especializados como HSK y CAPTO. Estos sistemas ganaron popularidad al iniciar una nueva era en corte de alta velocidad y micromecanizado, permitiendo velocidades superiores a 50,000 rpm. Pero los avances en portaherramientas tipo CAT (incluida la tecnología BIG-PLUS) significan que este sistema probado sigue estando en uso intensivo en muchos talleres.

¿Qué es un portaherramientas CAT?

Los portaherramientas CAT son un tipo de portaherramientas de cono pronunciado con una relación de cono 7:24. Como se mencionó, fueron inventados en los años 70 por ingenieros de Caterpillar, pero el diseño original data de una patente presentada en 1927 por Kearney & Trecker Corp., Brown & Sharpe Manufacturing Co. y Cincinnati Milling Machine Co. Piense en los portaherramientas CAT como los fuertes y pesados caballos de batalla del mundo del mecanizado: son estables a velocidades razonables, confiables, potentes y eficientes. Veamos su anatomía:

Brida en V

La brida en V es un elemento de los portaherramientas CAT que fue intrínseco a su invención: el elemento que permite el uso de cambiadores automáticos de herramientas (ATC). Su nombre proviene del surco en forma de V, que asegura que el ATC pueda engancharse al portaherramientas y facilitar la fijación al husillo.

Cono

Como se mencionó, otro sello distintivo del sistema CAT es su cono 7:24. El cono es la interfaz entre el portaherramientas y el husillo, un elemento vital que garantiza un contacto rígido y centrado repetible entre ambos. En el caso de los portaherramientas de cono pronunciado como CAT, se define fácilmente por su forma cónica.

Botón de retención (Pull Stud)

Los botones de retención, también conocidos como pull studs, son el elemento clave que mantiene el portaherramientas unido al husillo. Son un componente pequeño pero vital, y con demasiada frecuencia se pasan por alto. Usar cualquier pull stud viejo del taller puede resultar en una retención deficiente, lo que provoca vibraciones, mala calidad e incluso problemas de seguridad catastróficos. Evite problemas usando botones de retención de calidad premium (lo mismo aplica para todos los demás componentes del portaherramientas).

Características y beneficios clave de los portaherramientas CAT

Los portaherramientas de cono pronunciado, incluyendo CAT, son quizás los más comunes por una razón. Son grandes y pesados para mayor rigidez; ofrecen excelente flexibilidad de aplicación; permiten cambios de herramienta rápidos y eficientes; y con tecnología como BIG-PLUS, pueden ofrecer la misma función de contacto dual que sistemas como HSK y CAPTO.

Como se mencionó, la brida en V fue una ventaja de diseño notable cuando se inventó y sigue siendo un pilar, permitiendo cambios rápidos de herramienta. El diseño del cono de los portaherramientas CAT está pensado para proporcionar alta rigidez y centrado preciso, asegurando cargas uniformes durante el corte para ayudar a prolongar la vida útil de la herramienta y del husillo.

En general, cualquier buen portaherramientas debería cubrir los beneficios mencionados. Entonces, ¿qué hace diferente a CAT? La naturaleza versátil de este tipo de portaherramientas es una gran parte de su atractivo. Es probable que muchas de las máquinas CNC en su taller sean compatibles con portaherramientas de cono pronunciado, y los portaherramientas CAT sean ampliamente aplicables a diversas operaciones de mecanizado y tipos y tamaños de herramientas.

Factores a considerar al seleccionar portaherramientas CAT

Si ha decidido usar (o ya está usando) portaherramientas CAT, aún tiene algunas decisiones que tomar en cuanto a tamaño, marca, aplicación, etc.

Dimensionar los portaherramientas CAT es bastante simple: la mayoría de los centros de mecanizado requieren tamaños CAT40 o CAT50. Las máquinas y aplicaciones más pequeñas pueden usar CAT30. CAT60 es otra opción pero mucho menos común, solo para las máquinas más grandes.

Más importante aún es su elección de tipo de portaherramientas, desde pinzas collet hasta pinzas hidráulicas. Las opciones son casi infinitas, por lo que es crucial hablar con un experto en herramientas sobre sus aplicaciones y necesidades específicas, pero aquí hay algunos puntos clave:

• ¡Los sistemas CAT también pueden usarse para micromecanizado! Pinzas collet micro con diseño delgado y características que minimizan la vibración.
• Las pinzas hidráulicas son una buena opción para aplicaciones de alta precisión como automotriz, aeroespacial, médica y troquelado y moldes.
• ¿Elegir entre portaherramientas shrink-fit e hidráulicos para aplicaciones de largo alcance? Los portaherramientas hidráulicos ofrecen excelente concentricidad y repetibilidad, pero solo dentro de sus RPM nominales. Los portaherramientas shrink-fit son un poco más tolerantes a velocidades excesivas, pero pueden tener un ligero runout inicial más alto.
• Independientemente del tipo de portaherramientas que elija dentro del sistema CAT, busque características premium que aumenten la rigidez. Esto es especialmente importante porque los sistemas CAT estándar no son de contacto dual, lo que puede aumentar el riesgo de vibración y chatter.

BIG-PLUS: Lo mejor de ambos mundos

Hablando de características de valor agregado, hay una opción principal que puede usar para mejorar el rendimiento de su sujeción CAT.

Una limitación de la sujeción tradicional CAT es que, a diferencia de otros sistemas como HSK y CAPTO, no es inherentemente de contacto dual, lo que significa que los portaherramientas CAT estándar no proporcionan contacto simultáneo entre la cara del husillo y la brida en V. Esto puede ser un problema en aplicaciones de corte de alta velocidad y alta precisión, ya que una sujeción de contacto simple no es tan rígida, pudiendo causar vibraciones y desviaciones.

Afortunadamente, los usuarios veteranos de CAT que buscan los beneficios de la sujeción de contacto dual no necesitan rehacer su operación de mecanizado. Lo más probable es que husillos de contacto dual BIG-PLUS ya estén en uso en el taller. Y en combinación con herramientas CAT BIG-PLUS con licencia, los mecanicistas obtienen verdadero contacto dual entre el husillo y el portaherramientas. Y la diferencia es significativa: vea este video para comparar el rendimiento de un portaherramientas CAT40 estándar vs. un CAT40 BIG-PLUS.

Ya sea que sea un fiel usuario de CAT o use múltiples interfaces husillo-portaherramientas, invertir en tecnología de sujeción premium puede marcar toda la diferencia en su operación. Descubra todas las opciones disponibles y hable con un experto hoy sobre sus necesidades y desafíos.