Cuándo usar torneado CNC en lugar de fresado CNC:todo lo que necesita saber

El mecanizado de control numérico por computadora (CNC) es un método de fabricación tradicional que crea piezas mediante la eliminación de material de un bloque sólido, conocido como pieza de trabajo o blanco.

Sin embargo, el término "mecanizado CNC" en realidad puede referirse a una serie de procesos, cada uno de los cuales utiliza diferentes herramientas y máquinas para dar forma a la pieza deseada. El fresado CNC, por ejemplo, utiliza cortadores giratorios y movimiento perpendicular para eliminar material de la cara de la pieza de trabajo, mientras que el taladrado CNC permite a los ingenieros crear orificios y formas en la pieza en bruto con diámetros y longitudes precisos.

Muchos procesos de fabricación CNC implican la aplicación de herramientas de corte giratorias a una pieza de trabajo fija, pero el torneado CNC es un método de mecanizado que funciona al revés. Al rotar la pieza en bruto en lugar de la herramienta, este proceso permite la producción eficiente de una amplia variedad de piezas cilíndricas u oblongas. Esto es lo que los ingenieros y los equipos de productos deben tener en cuenta.

Cómo funciona el torneado CNC

Generalmente, el torneado CNC produce piezas moviendo una herramienta de corte a lo largo de la superficie externa de una pieza de trabajo que gira rápidamente. Este proceso crea una trayectoria helicoidal y da como resultado piezas altamente simétricas. Cuando se aplica a las superficies internas de una pieza en bruto, esta misma acción de corte se conoce como "mandrinado". Juntos, el torneado y el mandrinado comprenden el subconjunto más grande de procesos CNC conocido como torneado CNC.

Si bien algunos de los detalles más pequeños varían según el modelo y el fabricante, la mayoría de las máquinas de torneado CNC contienen un conjunto similar de piezas. Los más relevantes para la producción incluyen:

• El mandril o pinza :El mandril agarra la pieza de trabajo y la mantiene firmemente en su lugar. Los mandriles pueden presentar una mordaza dura o blanda. Las pinzas se utilizan normalmente para espacios en blanco más pequeños.
• El huso :El husillo es el eje giratorio de la máquina de torneado CNC, que recibe instrucciones del archivo CAM con respecto a las RPM apropiadas.
• Las herramientas de corte :Una torreta de herramientas transporta las diversas herramientas de corte necesarias para la producción y permite que la máquina cambie las herramientas según sea necesario.

Durante la producción, la pieza de trabajo se inserta en el mandril, el husillo comienza a girar y las herramientas de corte se aplican a la superficie de la pieza para dar forma a la geometría de la pieza.

Las piezas de trabajo utilizadas en el torneado CNC suelen ser largas y cilíndricas, pero pueden ser cuadradas o hexagonales según el diseño de la pieza. Las válvulas de bola hexagonales de latón, por ejemplo, comienzan como barras hexagonales y se tornean a ambos lados de la tuerca para crear roscas.

Consideraciones clave para producir piezas con tornos CNC

Mientras que las máquinas de torno convencionales generalmente solo permiten herramientas a lo largo de dos ejes (los centros de torneado, sin embargo, probablemente tendrán algunas capacidades de eje Y), las máquinas de torneado CNC permiten que las operaciones de corte se realicen a lo largo de tres, cuatro o cinco ejes. Algunas de estas operaciones adicionales incluyen:

• Torneado recto o cilíndrico :Este proceso se puede utilizar para crear cortes uniformes en el diámetro de la pieza de trabajo y eliminar grandes cantidades de material.
• Torneado cónico :El torneado cónico produce una forma cilíndrica con disminuciones suaves en el diámetro (similar a la forma de un reloj de arena).
• Ranurado :Este proceso emplea una herramienta con forma para producir cavidades estrechas en la pieza de trabajo.
• Moleteado :esta técnica consiste en cortar un patrón dentado de líneas rectas, en ángulo o cruzadas en la pieza de trabajo, lo que le da a la pieza un agarre adicional.
• Enhebrado :esto produce las roscas que se ven en las tuercas y los tornillos que permiten que los objetos se sujeten entre sí y se pueden aplicar a geometrías relativamente grandes o pequeñas.
• Despedida :El tronzado se utiliza para cortar la pieza terminada de la pieza de trabajo original.

El torneado CNC generalmente es adecuado para la creación de prototipos y la producción de bajo volumen. Sin embargo, al determinar si el torno CNC es el método más rentable para producir una pieza, un factor que debe tenerse en cuenta es el diámetro exterior (DE) de la pieza. Esto se debe a que las máquinas de torneado CNC tienen un diámetro exterior máximo para la producción de piezas con capacidad de alimentación de barra, y cualquier pieza con un diámetro exterior superior al límite establecido deberá sujetarse individualmente, lo que puede aumentar tanto el tiempo como los costos de producción.

Otro elemento a tener en cuenta son las propias herramientas CNC. Muchos de estos tienen forma cilíndrica con un borde de corte limitado, lo que determina inherentemente cómo se pueden hacer los cortes en la pieza de trabajo. Esto también significa que los elementos de diseño, como las esquinas internas, tendrán un radio, independientemente de cuán fino o pequeño sea el tamaño de la herramienta de corte. El torneado CNC es muy adecuado para crear muescas (también conocidas como cuello o ranuras de alivio). Estos son comunes en piezas torneadas cilíndricas y serían muy engorrosos de fabricar en una fresadora CNC. Si se requieren herramientas de corte especializadas, es importante recordar que estas presentan su propio conjunto de desafíos. Por ejemplo, las herramientas con ejes más largos, que son útiles para alcanzar partes más profundas de las cavidades de la pieza de trabajo, aumentan el riesgo de vibraciones, cortes menos precisos y un acabado superficial deficiente.

Cuándo considerar el fresado CNC en lugar del torneado CNC

Si bien el torneado CNC ofrece una eficiencia sin igual para producir piezas con perfiles giratorios, como pernos, rodamientos de bolas y arandelas, no es óptimo para crear piezas no simétricas.

El fresado CNC, comúnmente utilizado para aplicaciones de fabricación automotriz, aeroespacial y de muebles, así como en la producción de robots y maquinaria de grado industrial, también se puede usar junto con el torneado CNC para agregar características de diseño, como caras planas, que son imposible de lograr de otra manera.

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Para aprovechar al máximo los beneficios del torneado CNC, los equipos de productos y los ingenieros deben familiarizarse con una serie de consideraciones críticas de diseño y fabricación, incluido el diámetro exterior de la pieza y el volumen de producción.

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