Operación de torneado
En los procesos de torneado, se utiliza un torno para girar la pieza de trabajo, mientras que una herramienta de corte se mueve a lo largo del diámetro, eliminando meticulosamente el exceso de material para formar una forma cilíndrica. El torneado es la operación preferida al elaborar componentes cilíndricos o superficies externas con una precisión inigualable.
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Dentro de los secretos de la fabricación, el mecanizado es un proceso fundamental que transforma las materias primas en componentes de ingeniería de precisión utilizados en diversos sectores industriales.
Entre las muchas técnicas disponibles, destacan tres procesos principalmente: torneado, fresado y mecanizado de agujeros.
A menudo conocido como “operaciones de corte de metales”, cada método ofrece características únicas y se implementa en escenarios específicos para lograr formas y resultados distintos.
En este artículo, profundizamos en las complejidades de estos procesos de mecanizado, arrojando luz sobre sus principios y aplicaciones relacionados.
Imagine dar forma a una pieza de materia prima en un cilindro perfecto con un alto grado de precisión y finura. Ahí es donde entra en juego el torneado. En este proceso de mecanizado, se utiliza un torno para rotar la pieza de trabajo, mientras que una herramienta de corte se mueve a lo largo del diámetro, eliminando meticulosamente el exceso de material para formar la forma cilíndrica. El torneado es la operación preferida al elaborar componentes cilíndricos o superficies externas con una precisión inigualable.
Una de las ventajas más importantes del torneado radica en la interacción constante entre el filo y la pieza de trabajo. Esta interacción fluida asegura un proceso estable, dando como resultado una formación de viruta suave y continua. La elegancia del torneado radica en su capacidad para producir superficies uniformes, lo que la convierte en una técnica indispensable para diversos sectores industriales.
En el torneado, el proceso de mecanizado se rige por tres condiciones de corte primarias: velocidad de corte (vc), velocidad de avance (f) y profundidad de corte (ap). Cada uno de estos parámetros juega un papel fundamental en la definición de la eficiencia y precisión de la operación.
En los secretos del torneado CNC, lograr condiciones de corte óptimas es vital para producir piezas de alta calidad de manera eficiente. En este artículo, profundizamos en las condiciones de corte esenciales para un torneado CNC y exploramos su aplicación.
La “Velocidad de corte” representa la velocidad superficial a lo largo de la circunferencia de la pieza de trabajo giratoria en relación con el borde de corte.
En un torno CNC, la máquina mantiene la velocidad superficial de la pieza de trabajo incluso cuando su circunferencia se reduce en tamaño.
Se expresa en metros por minuto (m/min) o pies por minuto (sf/min) con el símbolo matemático “VC”.
Es importante no confundir “Velocidad de corte” con "Revoluciones por minuto" (RPM), que se refiere al número de torneados completados alrededor de un eje fijo en un minuto.
Las RPM permanecen constantes durante toda la operación y se miden desde el eje del husillo. Para pasar de “Velocidad de corte” a “RPM”, se pueden usar fórmulas específicas.
Otro parámetro vital es el “avance”, también conocido como avance por revolución y tasa de avance.
El “avance” representa la distancia que la herramienta de corte avanza a lo largo de la longitud de la pieza de trabajo para cada revolución del husillo.
Esta medida dinámica se expresa en milímetros por revolución (mm/rev) o pulgadas por revolución (pulgada/rev), y su símbolo matemático es “f.”
Finalmente, la “profundidad de corte” revela la cantidad de metal extraído por la herramienta de corte durante cada pasada.
Esta distancia perpendicular se mide desde la superficie mecanizada hasta la superficie sin cortar de la pieza de trabajo.
Por ejemplo, al girar una pieza de trabajo con un diámetro de 100 mm hasta 90 mm en una sola pasada, la "profundidad de corte" resultante sería de 5 mm.
Su símbolo matemático es “ap”.
Comprender los parámetros de corte en un proceso de torneado es fundamental para lograr procesos de mecanizado eficientes y precisos. El tridente "velocidad de corte, velocidad de avance y profundidad de corte" juega un papel fundamental a la hora de determinar la eficiencia y precisión de una operación. Dominando estos parámetros básicos, los operadores de máquinas pueden elevar la precisión del torneado y su eficiencia, llevando a una fabricación de piezas de alta calidad dentro de los secretos del mecanizado CNC.
Guía para principiantes en operaciones y estrategias de torneado CNC
Bienvenido a la "Guía para iniciados en operaciones de torneado CNC", su puerta de entrada para conocer las definiciones y funciones de cada operación. Nuestro objetivo es ayudarle gradualmente a desarrollar un conocimiento integral de estos procesos fundamentales.
Mi viaje al mundo del torneado CNC comenzó en mis primeros días de formación, y desde entonces he mantenido un profundo aprecio por la elegancia en su simplicidad. Es esta pasión la que me impulsa a compartir mi conocimiento con una nueva generación de operadores de máquinas. A menudo eclipsado por las fresas CNC, el humilde torno CNC ha logrado progresos notables, y merece que le prestemos atención.
Comencemos explorando el fascinante mundo del "torneado". En este proceso de mecanizado, se utiliza un torno para rotar la pieza de trabajo, mientras que una herramienta de corte se mueve a lo largo del diámetro, eliminando meticulosamente el exceso de material para formar la forma cilíndrica. Dentro de este magnífico proceso, nos encontramos con una variedad de operaciones de torneado, cada una con su propósito único.
Comencemos a explorar las diversas operaciones de torneado, arrojando luz sobre sus complejidades y aplicaciones prácticas.
El torneado OD es sin duda la operación de torneado más común.
Consiste en eliminar el exceso de material del diámetro exterior o la superficie cilíndrica de una pieza de trabajo hasta alcanzar el diámetro deseado.
El torneado de escuadrado es una técnica que permite crear una pieza de trabajo con cambios bruscos de diámetro.
Esto da como resultado un aspecto "escalonado" distintivo a la pieza, lo que la convierte en una operación valiosa para piezas con exigencias geométricas únicas.
El torneado cónico, por otro lado, es un proceso que crea una transición gradual entre superficies con diámetros variables.
Esto se logra a través de movimientos en ángulo entre la pieza de trabajo y la herramienta de corte, lo que permite crear componentes cónicos.
Al igual que el torneado por pasos, el torneado en chaflán introduce una transición en ángulo entre superficies con diferentes diámetros de torneado.
Esta operación se utiliza para agregar chaflanes o bordes biselados a las piezas de trabajo.
El torneado de contornos implica que la herramienta de corte siga meticulosamente un camino predefinido para crear contornos geométricos específicos en la pieza de trabajo.
Si bien pueden ser necesarias múltiples pasadas hasta obtener la forma deseada, en estos días con la ayuda de herramientas MDT, esto se puede reducir drásticamente.
Además, puede utilizar costosas herramientas a partir de formularios personalizados que pueden lograr la misma forma contorneada en una sola pasada. Esta operación es crucial para producir formas intrincadas y personalizadas.
Torneado trocoidal (superficies contorneadas y ranuras profundas)
El torneado trocoidal emplea trayectorias de herramientas optimizadas y movimientos de entrada/salida para maximizar las tasas de eliminación de material. Combina varios ejes de máquina herramienta y plaquitas redondas e indexables, ganando en eficiencia para operaciones de desbaste. Las herramientas ideales para este tipo de operaciones son las herramientas de torneado multidireccional (MDT).
El revestimiento es una operación de mecanizado que acorta la longitud de una pieza de trabajo, resolviendo las discrepancias que pueden surgir cuando la longitud de la pieza de trabajo supera ligeramente las dimensiones previstas.
La herramienta de corte se mueve a lo largo del radio de la pieza de trabajo hasta alcanzar la longitud de pieza deseada, asegurando que el extremo de la pieza de trabajo queda perpendicular a su eje de rotación.
El tronzado es una operación de torneado aplicada después de que una pieza de trabajo haya sido mecanizada al tamaño y forma deseados.
Implica mecanizar una sección de la pieza de trabajo a medida que concluye un ciclo de mecanizado.
La herramienta de corte atraviesa progresivamente la pieza de trabajo, pasando perpendicularmente a través de su eje giratorio hasta que se desprende y se cae.
Se puede utilizar para separar una barra redonda sólida o un tubo.
A diferencia de las herramientas de tronzado convencionales que ejercen predominantemente fuerzas de corte hacia abajo, presionando sobre una hoja relativamente débil y sin soporte a través del movimiento del eje X. La separación del eje Y dirige la mayoría de las fuerzas de corte a lo largo del eje largo de la hoja y hacia el bloque de herramientas robusto.
Este es un proceso relativamente nuevo y solo se adapta a tornos CNC con eje Y.
Ranurar implica crear un corte estrecho en una pieza de trabajo.
El ancho del corte depende de la herramienta de corte utilizada, y para ranuras más anchas, la herramienta puede seguir el mismo camino en la pieza de trabajo varias veces.
Existen dos tipos distintos de operaciones de ranurado.
El ranurado axial (cara) crea un corte estrecho en la cara de la pieza de trabajo, y el ranurado radial (externo e interno) elimina el material moviéndose radialmente hacia el lado de la pieza de trabajo.
El roscado es una operación de torneado pivotal realizada en una máquina de torno, donde una herramienta mecánica esculpe meticulosamente las roscas en la superficie exterior de una pieza de trabajo.
Este proceso implica que la herramienta se mueve junto a la pieza de trabajo, esculpiendo ranuras helicoidales con pasos y longitudes especificados.
La herramienta puede atravesar la pieza de trabajo varias veces para lograr roscas más profundas.
Para esta tarea se emplea una plaquita indexable de carburo en forma de rosca.
El éxito de esta operación depende de la configuración precisa de la máquina. En los casos que requieren múltiples pasadas para alcanzar roscas más profundos, la máquina debe iniciar la hélice desde el mismo punto de partida.
El torneado ID (también conocido como perforación) es el proceso de eliminar el exceso de material de un agujero dentro de una pieza de trabajo.
Una herramienta de corte de "punto único" se utiliza para entrar en la pieza de trabajo axialmente, dándole forma a las dimensiones especificadas o haciendo los agujeros existentes más profundos o más anchos.
Es esencial tener en cuenta que la perforación no puede crear un agujero a partir de cero; se emplea cuando un agujero ya ha sido perforado.
El roscado implica el uso de una herramienta de roscado para crear roscas a medida capaces de entrar axialmente en un agujero existente de una pieza de trabajo.
El tamaño del macho corresponderá a las dimensiones del agujero.
La pieza de trabajo gira a baja velocidad, mientras que el macho, fijado en un portamachos sincronizado, soporta el macho a medida que entra en el material de la pieza.
El taladrado, como operación de mecanizado, se centra en la creación de agujeros en una pieza de trabajo mediante la eliminación de material no deseado a medida que gira la pieza de trabajo.
El diámetro del agujero coincide con el de la broca empleada.
El escariado sirve para agrandar agujeros en una pieza de trabajo, esencialmente una operación de dimensionamiento.
El escariador o herramienta de escariado penetra axialmente a través de la pieza de trabajo, ampliando un agujero existente para que coincida con su diámetro.
El escariado sigue la operación de taladrado y elimina solo una pequeña cantidad de material, lo que resulta en un agujero preciso con un acabado interno más suave que la perforación.
La pieza de trabajo gira a baja velocidad, mientras que el escariador se fija en un portamachos sincronizado, que soporta el escariador a medida que entra en el material de la pieza de trabajo.
Además, mi máximo consejo sería escariar solamente un portamachos sincronizado!
El moleteo tiene como objetivo crear patrones dentados o en forma de diamante en la superficie de una pieza de trabajo.
Estos patrones mejoran el agarre y añaden un toque estético.
La herramienta responsable de esta operación se denomina moletín, el cual entra en contacto con la superficie de la pieza mientras sus dientes ruedan contra ella.
El MDT o torneado multidireccionales y el ranurado hacen referencia a una herramienta versátil adecuada para una amplia gama de tareas de mecanizado, incluyendo ranurado, perfilado, torneado, tronzado y roscado.
La característica clave de esta herramienta es su mecanismo de sujeción único, que garantiza estabilidad, seguridad y alta productividad.
Es ideal para mecanizar piezas con diámetros variables, perfiles intrincados y ranuras complejas, reemplazando la necesidad de múltiples herramientas estándar.
También reduce los cambios de herramientas y los costes de inventario.
El método de sujeción de la plaquita mejora la estabilidad, y la herramienta se puede emparejar con un sistema de enfriamiento de alta presión para mejorar el rendimiento.
Estas herramientas son ideales para operaciones de torneado trocoidal.
Con esta visión general y completa de las operaciones de torneado CNC, ya está preparado para embarcarse en su viaje al mundo del torneado de precisión. Cada operación desempeña un papel fundamental en la conformación de piezas de trabajo para cumplir con requisitos específicos, tanto si debe desarrollar componentes cilíndricos, como si debe fabricar roscas u obtener contornos complejos.
Pero recuerde: aprender en el mundo del mecanizado es una aventura continua. Siempre hay algo por descubrir y nuevos horizontes por explorar. Busque siempre ir más allá, saber más y perfilar sus habilidades. Ábrase a un mundo en constante evolución como el torneado CNC. Busque ampliar sus conocimientos, conocer nuevas técnicas avanzadas y recibir consejos prácticos para alimentar su experiencia en el torneado CNC y continuar creciendo como tornero experto. Su viaje acaba de empezar.
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