El torneado CNC ha facilitado el mecanizado de piezas que habrían sido un desafío hace décadas. Esta técnica es precisa y garantiza la coherencia a la hora de producir piezas de alta calidad. Utiliza un estacionario herramienta para cortar para eliminar material de una pieza de trabajo en rotación. Como resultado, produce componentes de diferentes formas y tamaños que cumplen con especificaciones y tolerancias estrictas.
Es fundamental comprender los fundamentos del torneado CNC de precisión para maximizar sus ventajas y aumentar la productividad. Este artículo tiene todas las respuestas a las preguntas sobre torneado CNC. Explicará en profundidad el proceso de fabricación de torneado, los tipos de operaciones que puede utilizar y las aplicaciones de piezas torneadas por CNC en las industrias manufactureras.
¿Qué es el torneado CNC?
El torneado CNC es un proceso de mecanizado sustractivo que elimina material de una pieza de trabajo que gira a alta velocidad. La pieza de trabajo está unida a un mandril que realiza un número variable de revoluciones por minuto. Cuando la herramienta de corte entra en contacto con la pieza de trabajo giratoria, elimina material y esculpe la forma deseada. Los tornos CNC trabajan principalmente con componentes cilíndricos u oblongos. También se puede utilizar para fabricar otras formas como discos, conos, hexágonos o una mezcla.
Cómo operar un torno CNC
El proceso de fabricación de torneado es sencillo. Ocurre en 4 etapas.
Crear un modelo CAD
El primer paso del torneado CNC es preparar un modelo 2D o 3D del diseño final utilizando un software CAD. Hay muchos tipos de software que se pueden utilizar. SOLIDWORKS, Fusion 360 y AutoCAD son los más comunes. Es fácil preparar modelos CAD para diseños simples. Sin embargo, los diseños más complejos requerirán los servicios de un experto.
Conversión a formato compatible con CNC
La siguiente etapa es convertir el diseño electrónico a un lenguaje que la máquina comprenda. Esto se hace utilizando software CAM como Mastercam, solidCAM o CAMWorks. El software CAM comprueba si el modelo tiene algún error, da instrucciones para la herramienta de torneado y establece los parámetros necesarios de la máquina.
Prepare el torno CNC
Antes de realizar la operación de torneado, es necesario instalar y configurar la máquina. A pesar de la automatización, un operador desempeña un papel crucial en la preparación del torno CNC. Para hacer esto,
- Apague la máquina y cargue la pieza de trabajo en el portabrocas.
- A continuación, seleccione las herramientas y asegúrelas en la torreta de herramientas.
- Calibre configurando las herramientas y la pieza de trabajo correctamente.
- Verificar y optimizar los parámetros necesarios.
- Cargue el código CNC y prepárese para la operación de torneado.
Nota: una velocidad de giro baja y un avance alto son mejores para una forma rugosa. Para acabados más suaves y piezas con requisitos de tolerancia precisos, opte por una velocidad de giro alta y una velocidad de avance más baja.
Producir las piezas torneadas por CNC
Ahora es el momento de darle vida a tu idea. Hay muchas operaciones de torneado que se pueden utilizar. Tan pronto como ejecuta el programa, la máquina funciona continuamente hasta que finaliza el programa o se apaga. El tiempo de carga, corte e inactividad determina el tiempo del ciclo de giro. Es posible que necesite ejecutar la máquina más de una vez. Esto depende de la complejidad de la pieza.
Tipos de CNC Operaciones de Torneado
Las operaciones de mecanizado de torno CNC pueden ser internas o externas. Las operaciones externas actúan sobre el diámetro exterior de la pieza de trabajo mientras que las operaciones internas actúan sobre el diámetro interno. Sin embargo, es más difícil realizar operaciones internas. Hace que se acumulen más virutas y requiere herramientas más largas.
Examinemos ambas categorías de operaciones CNC en detalle.
Operaciones de torneado exterior (específicas)
Torneado
En el proceso de torneado, la herramienta elimina gradualmente material a lo largo del costado de la pieza de trabajo con la intención de reducir el diámetro exterior. Esta operación puede ser tosca o finalizada. En el torneado en desbaste, las piezas finales son precisas con un acabado superficial rugoso. Sin embargo, la superficie de la pieza final en el torneado final es fina y brillante. Además, la superficie de la pieza torneada puede tener varias características. Puede variar desde escalones y conos hasta chaflanes y contornos.
Torneado duro
El torneado en duro es similar a las operaciones normales de torneado CNC. Sin embargo, los expertos lo reservan para aceros templados con valores de dureza que oscilan entre 58 Rc y 68 Rc. El inserto de un solo punto produce piezas precisas que cumplen con las estrictas tolerancias de la industria. El torneado en duro es una alternativa al rectificado CNC. En comparación con el rectificado, el torneado en duro es eficiente, más rápido y rentable.
Frente a
Muchas veces, una pieza de trabajo suele ser más larga de lo que debería ser. El torneado frontal tiene como objetivo reducir la longitud de una pieza. Al refrentar, el extremo de la pieza de trabajo se ubica perpendicularmente al eje de rotación y se mueve contra la herramienta. Este proceso suaviza la pieza a medida que produce la longitud deseada.
Ranurado
La operación de ranurado implica crear un corte estrecho en una pieza de trabajo. El tamaño del corte está relacionado con el ancho de la herramienta de corte. Cuanto más ancha sea la herramienta, mayor será la ranura que podrá producir. Los surcos muy grandes requieren múltiples pasadas y un tiempo más largo. Tenga en cuenta que la ranura puede ubicarse externamente o en la superficie de la pieza de trabajo.
Parting
Al tronzar, la herramienta de corte se mueve radialmente hacia el lateral de la pieza de trabajo. Cuando alcanza el diámetro interior o núcleo, parte o corta una sección de la materia prima. Esta operación es para piezas que se han mecanizado con la forma y el tamaño requeridos.
Operaciones de torneado interno (no específicas)
Aburrido
El mandrinado implica rotar una pieza de trabajo previamente perforada sobre un inserto. A medida que la pieza gira, el inserto corta los bordes del orificio para crear una variedad de características. Las operaciones de taladrado ayudan a expandir orificios más pequeños, enderezar orificios y enmascarar defectos de fundición a presión.
Trío
La perforación utiliza una broca para hacer agujeros en una pieza de trabajo eliminando lentamente el exceso de materiales. El tamaño de la herramienta de perforación determinará el diámetro del agujero. Es importante calibrar adecuadamente la máquina de torno CNC para garantizar la precisión.
Hilos de cuerda
Esta operación utiliza un especialista herramienta de roscado con un inserto indexable que se mueve axialmente a lo largo del costado de la pieza de trabajo. Esta herramienta tiene un ruido puntiagudo de 60 grados que corta hilos en las superficies exteriores. Los hilos son de diferentes longitudes y algunos pueden requerir más de una pasada.
Moleteado
La operación de moleteado en una máquina de torno CNC crea crestas estampadas en una pieza de trabajo de metal. Estos patrones dentados son funcionales ya que mejoran el agarre. También puede tener fines estéticos para mejorar la apariencia de una pieza.
Escariado
El escariado utiliza herramientas especializadas para agrandar los agujeros preperforados y mejorar el acabado de su superficie. Es similar a aburrir y perforar. Sin embargo, elimina una cantidad menor de material y actúa principalmente como técnica de posprocesamiento.
Tipos de tornos CNC
Puede utilizar cuatro tipos principales de máquinas de torno CNC para su proyecto. Incluyen
Centros de torneado horizontales
Es una máquina cerrada que utiliza un eje de husillo horizontal. A medida que la pieza de trabajo gira, la herramienta de corte le da forma. Es más adecuado para piezas más largas y cilíndricas. Este centro de torneado CNC no se beneficia de la gravedad. Como resultado, las virutas se acumulan alrededor de las herramientas de corte y su eliminación puede resultar difícil. Este tipo de máquina tiene aplicaciones en la fabricación de herramientas de precisión y autopartes personalizadas.
Centros de Torneado Verticales
En este caso, la pieza de trabajo se encuentra sobre un husillo vertical. La herramienta de corte también funciona verticalmente para mecanizar la pieza en dirección ascendente o descendente. Este tipo es apropiado para piezas complejas ya que incorpora funciones adicionales de fresado y taladrado. Tiene un uso generalizado en aplicaciones estructurales y en la creación de prototipos con fines experimentales. La dirección vertical de este tipo de máquina facilita la eliminación de virutas y agiliza los cambios de herramienta.
Tornos Horizontales
En este caso, la pieza de trabajo se coloca paralela al suelo porque el husillo está en posición horizontal. Esta máquina tiene una capacidad de carga pequeña y una rigidez limitada, lo que la hace adecuada para componentes de tamaño pequeño y mediano. Logra tolerancias estrictas al producir accesorios eléctricos y equipos médicos.
Tornos verticales
A diferencia de los tornos horizontales, aquí el husillo está en posición vertical. Es una opción perfecta para comercios con espacio limitado. Esta máquina tiene una excelente capacidad de carga de peso, lo que la hace adecuada para componentes pesados, como piezas de turbinas marinas y eólicas. La configuración vertical añade flexibilidad a las prácticas de mecanizado, adaptándose a diferentes requisitos espaciales y de peso.
Componentes de la máquina de torneado CNC
Es importante comprender cómo funciona cada parte de un torno CNC para lograr el mejor resultado. A continuación se identifican los tornos CNC por lo que son.
clavijero
El cabezal es el motor de un torno CNC. Alberga el husillo que hace girar la pieza de trabajo. El cabezal se mueve a lo largo del eje X y está en el lado izquierdo de la máquina. Determina el diámetro máximo de la pieza sobre la que se puede trabajar.
Contrapunto
El contrapunto está en el extremo opuesto del cabezal y se mueve en el mismo eje. Su función principal es soportar piezas de trabajo largas y evitar que se desvíen.
Huso
Los expertos se refieren al husillo como la columna vertebral del torno CNC. Asegura y gira la pieza de trabajo. La mayoría de las máquinas tienen un solo husillo. Sin embargo, algunos cuentan con más de uno para completar una operación de mecanizado.
Arrojar
El mandril es una parte importante de la máquina, ya que sujeta la pieza de trabajo mientras se trabaja en ella. El mandril está unido al cabezal y gira mediante el eje. A medida que gira, la pieza de trabajo se retira en la misma dirección.
Cama de torno
Esta es la base de la máquina donde se monta la pieza de trabajo. Sirve como base que soporta y conecta otros componentes. Por lo general, viene con orificios que el maquinista puede usar para colocar plantillas para sujetar la pieza. Esto asegura que la pieza de trabajo permanezca en su lugar para evitar errores.
Carro
El carro monta y controla el movimiento de la herramienta de torneado. Mantiene en alto el revólver de herramientas y lo guía contra la pieza de trabajo. Las partes principales de un carro son la torreta, el carro transversal y la silla. El carro se mueve a lo largo de la cama con respecto a la pieza de trabajo.
Torreta de herramientas
Las torretas de herramientas son los portaherramientas. Pueden contener varias herramientas al mismo tiempo en el orden correcto. Esto permite cambios rápidos entre herramientas de corte y reduce la cantidad de pasos necesarios para procesar una pieza.
Panel de Control
Este es el cerebro detrás de todas las operaciones de torneado CNC. El panel de control interpreta el código G y lo traduce en instrucciones. Determina la posición de la herramienta y permite al operador ajustar los programas antes de iniciar el proceso de mecanizado.
Ventajas del torneado CNC
Hay muchas ventajas del proceso de torneado CNC que incluyen
- El torneado CNC produce piezas precisas ya que erradica los errores humanos mediante el uso de CAD y software CAD.
- Los centros de torneado ofrecen flexibilidad en la fabricación, ya que son compatibles con muchos materiales y diferentes tamaños de piezas.
- Los tornos CNC son eficientes y rápidos, lo que permite que las piezas lleguen al mercado a tiempo sin comprometer la calidad.
- Además, el torneado CNC es un método preciso ya que garantiza la coherencia en los lotes de producción.
- El torneado es un proceso seguro porque está completamente cerrado y evita que los materiales salgan volando.
Desventajas del torneado CNC
A pesar de las numerosas ventajas, el torneado CNC tiene algunas desventajas. Las siguientes son algunas desventajas del proceso de fabricación de piezas torneadas.
- El coste de instalación y mantenimiento de un torno CNC es elevado.
- El mecanizado de torno CNC viene con restricciones de tamaño y es posible que no pueda acomodar piezas de trabajo muy grandes.
- Debido a que el proceso de torneado es un método sustractivo, genera una cantidad considerable de desechos.
¿Cuáles son los materiales más adecuados para el torneado CNC?
El torneado CNC puede trabajar con una variedad de materiales para brindar piezas finales de alta calidad. Los diferentes materiales requieren consideraciones específicas en términos de velocidad de giro, avance y herramientas. A continuación se muestra un desglose de algunos materiales comunes de torneado CNC de precisión:
Metales
La mayoría de las piezas torneadas por CNC están hechas de metales porque son duros y pueden soportar los rigores de la operación. Los maquinistas suelen utilizar latón, aluminio, titanio y acero.
Plásticos
Los plásticos como el nailon, el ABS, el PTFE y el acrílico tienen aplicaciones en el torneado CNC. Son ligeros, fuertes y fáciles de trabajar.
Madera
El torneado CNC de precisión también puede mecanizar materiales de madera como nogal, roble y arce. Este proceso crea una carpintería artística detallada con un acabado impecable.
Cristal
Si bien el vidrio puede no ser tan común como otros materiales, es factible para ciertas aplicaciones de torneado CNC. Con los parámetros correctos, es posible mecanizar diferentes tipos de vidrio con distintos espesores.
Cera
La cera encuentra aplicación en la creación de prototipos cuando se utilizan procesos de torneado CNC. Es rentable y fácil de cortar para hacer detalles. prototipos rápidos.
Aplicaciones del Torneado CNC
El torneado CNC es un proceso importante en el sector manufacturero. Casi todas las piezas cilíndricas y cónicas son el resultado del proceso. Esta sección analizará brevemente algunas industrias que dependen en gran medida del torneado CNC.
Componentes aeroespaciales
El torneado CNC ha revolucionado la industria aeroespacial. Es un método invaluable porque fabrica componentes aeroespaciales livianos con cero márgenes de error. Los fabricantes utilizan el torneado para producir roscas, tornillos, ejes, pasadores de conector y tuercas.
Piezas de automóviles
El torneado juega un papel crucial en la industria del automóvil. Es repetible, acelera la producción y aumenta las ventas. Los tornos CNC son útiles para fabricar piezas de automóviles, como bloques de cilindros y componentes de tableros.
Industria electrónica
Debido a que no requiere herramientas especializadas, el torneado CNC ayuda a producir piezas en la industria electrónica en un corto período de tiempo. Es compatible tanto con metales como con plásticos para crear componentes electrónicos de estudio.
Industria de petróleo y gas
El torneado CNC de precisión ayuda en la fabricación, reparación y mantenimiento de piezas de máquinas pesadas en la industria del petróleo y el gas. Es el método más fiable y preciso a la hora de fabricar piezas como pasadores, pistones, varillas y cilindros.
¿Por qué utilizar Zintilon para sus servicios de torneado CNC?
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Conclusión
El torneado CNC es crucial en el negocio de fabricación, ya que proporciona precisión y versatilidad para una amplia gama de componentes. Este artículo explica los diferentes tipos de máquinas de torneado disponibles, las operaciones de torneado CNC y sus ventajas y desventajas. Por favor puede contactarme si tiene preguntas sobre cualquier tema del mecanizado CNC.
Preguntas Frecuentes
¿Cuáles son los parámetros clave del torneado CNC?
Algunos parámetros determinan el resultado y las operaciones de torneado CNC. Incluyen velocidad de corte, velocidad de avance, profundidad de corte, geometría de la herramienta, flujo de refrigerante y velocidad del husillo.
¿Cuáles son las herramientas utilizadas en el torneado CNC?
Las herramientas comunes del torneado CNC son herramientas de torneado, barras de mandrinar, hojas de tronzar, herramientas de corte de roscas y escariadores.
¿Cuánto cuesta el torneado CNC?
El costo de comprar y configurar un sistema de torneado CNC varía. Cubre los gastos incurridos por las máquinas, herramientas de software, costos de herramientas, consumo de energía y costos laborales.
¿Cómo se compara el torneado y el fresado CNC?
Aunque el torneado y el fresado son técnicas populares de mecanizado CNC. A pesar de sus similitudes, difieren en muchos aspectos. En el fresado CNC, es la herramienta de corte la que gira para dar forma a una pieza de trabajo estacionaria. Esto lo hace ideal para superficies irregulares y planas.
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