¿Qué es el torneado CNC? Conceptos básicos detallados sobre su proceso

El mecanizado CNC es un pilar en la fabricación industrial por su alta funcionalidad y precisión, entre otros beneficios. En la fabricación de un producto, los fabricantes pueden utilizar una o más operaciones de mecanizado, como operaciones de torneado CNC y fresado CNC.

La definición de torneado CNC implica la eliminación de piezas de material a medida que la pieza de trabajo gira contra la herramienta de corte. Este artículo describe exhaustivamente el torneado CNC:el procedimiento, las máquinas para el proceso y su aplicación. Así que, sin más preámbulos, entremos en materia.

¿Qué es el torneado CNC?

El torneado CNC es un proceso de fabricación sustractivo típico que utiliza una herramienta de corte para eliminar partes de un material de su exterior. La pieza de trabajo gira (continúa girando) a medida que se descascarillan hasta que alcanza la forma, el diámetro y el tamaño deseados del producto final.

Sin embargo, la herramienta de corte, típicamente un extremo de una sola punta, no es giratoria. En cambio, la pieza de trabajo solo gira alrededor de ella. Los tornos CNC son las máquinas típicas utilizadas industrialmente para lograr operaciones de torneado.

Mientras tanto, el torneado CNC es adecuado para cortar metales, madera, plásticos y otros polímeros. Además, dado que el proceso utiliza códigos y programas generados por computadora, sus productos tienen una alta precisión dimensional, una de sus principales ventajas.

Comprender los conceptos básicos de trabajo de torneado CNC

Las operaciones de torneado CNC pueden ser bastante complicadas. Sin embargo, después de convertir sus archivos CAD en un programa reconocible por la máquina CMC, debe configurar la máquina para que esté lista para iniciar el proceso de torneado.

El torneado implica rotar y hacer girar una pieza de trabajo a medida que la herramienta de corte comienza a cortar piezas del material del exterior. Normalmente, el material mecanizado es cilíndrico o redondo. Aunque en algunos casos, especialmente cuando se usa un adaptador compatible, el torneado puede funcionar bien para materiales de diferentes formas.

La herramienta de corte continúa haciendo cortes a medida que la pieza de trabajo gira en la máquina hasta que alcanza la forma programada deseada. Cabe destacar que los tornos CNC o centros de torneado cuentan con diferentes herramientas en la torreta, todas ellas controladas por programas y códigos informáticos. Sin embargo, las máquinas con capacidad para albergar más herramientas son más sofisticadas y tienen más capacidades, lo que las hace más adecuadas para diseños complejos.

Tipos de operaciones de torneado CNC

Las máquinas de torneado y los tornos CNC vienen en diferentes variantes, algunas con características de corte únicas, lo que las hace ideales para operaciones específicas. A continuación se muestra una breve descripción de los diferentes tipos de procesos de torneado CNC.

Giro recto

El torneado recto implica el uso de una herramienta de corte para provocar una reducción uniforme del diámetro de una pieza de trabajo. La técnica tiene como objetivo mecanizar el material en un espesor específico. Elimina rápidamente parte del material, evitando variaciones en el diámetro del producto. A veces se lo denomina torneado de desbaste y requiere un acabado adicional para obtener precisión dimensional.

Moleteado

Esta operación consiste en introducir patrones de corte de líneas dentadas, en ángulo o cruzadas en la superficie de una pieza de trabajo. El proceso generalmente introduce un agarre firme, ya que el patrón mejora la fricción. También es adecuado para la fabricación de pernos y tuercas para agujeros roscados. En particular, la operación puede requerir la necesidad de herramientas de moleteado especialmente diseñadas.

Despedida

La separación es una técnica de mecanizado que utiliza una herramienta de corte de un solo punto para crear un corte profundo en un material, eliminando sus componentes internos. Como sugiere el nombre, da como resultado la producción de piezas o el corte de una sección de la pieza original.

Torneado cónico

El torneado cónico consiste en reducir gradualmente el diámetro de un material de un extremo a otro. El movimiento angular entre el material y la herramienta de corte provoca la transición y reducción del diámetro de la pieza de trabajo. Como la mayoría de las operaciones de torneado, el producto final tiene forma cilíndrica.

Enhebrado

El roscado es otro proceso de torneado CNC que implica el movimiento de una herramienta de corte a lo largo de los lados del material, cortando roscas en los componentes externos de la pieza de trabajo. Las roscas son ranuras helicoidales con longitudes y pasos específicos.

Ranurado

Esta operación de torneado crea un corte angosto, una ranura, en la pieza de trabajo. Implica la acción de una cabeza de herramienta puntiaguda contra el material, cortando con el mismo ancho que la herramienta de corte. Sin embargo, es posible mecanizar ranuras de mayor diámetro con la ayuda de múltiples herramientas de corte.

¿Qué materiales son adecuados para el torneado CNC?

Una de las ventajas significativas del mecanizado CNC es su compatibilidad con una amplia gama de materiales. Asimismo, la mayoría de los materiales metálicos y plásticos son ideales para los procesos de torneado CNC. Ellos son:

• Aluminio
• Nailon
• Cobre
• Acero
• Madera
• Titanio
• PEEK
• ABS
• Vidrio
• PVC
• Latón
• Cera y etc.

Dado que cada material posee una integridad estructural variable, puede requerir diferentes tornos o centros de torneado con especificaciones únicas como la velocidad de avance y la velocidad de torneado.

Tipos de máquina de torneado CNC

De hecho, los tornos son las típicas máquinas utilizadas para tornear. Sin embargo, estos dispositivos existen en diferentes tipos, cada uno más adecuado para operaciones de torneado específicas. Hay cuatro tipos diferentes de máquinas de torneado CNC para sus proyectos de mecanizado.

Tornos Horizontales CNC

Estos tornos tienen todas las características de un torno típico, lo que los convierte en una de las máquinas más pobladas para diversas aplicaciones industriales. Sin embargo, son adecuados tanto para operaciones de torneado como de mandrinado. Además, al ser una máquina CNC, funciona con programas informáticos.

Tornos Verticales CNC

Similar a un torno horizontal, pero como era de esperar, la principal diferencia es cómo sujeta la pieza de trabajo. El material se coloca verticalmente, desde abajo antes de que se produzca la rotación, el giro y el corte. Como resultado, estas máquinas son las más adecuadas para operar con limitaciones de espacio. Además, son los más adecuados para piezas de trabajo pesadas y resistentes.

Centros de torneado horizontales

Los centros de torneado horizontales son dispositivos cerrados con funciones de taladrado y fresado. Como su nombre lo indica, el centro de torneado tiene una orientación horizontal con herramientas montadas arriba a medida que giran y cortan la pieza de trabajo y depende de la gravedad para eliminar los cortes.

Centros de torneado verticales

Este dispositivo actúa como una combinación de un centro de torneado horizontal y una fresadora CNC. Su diseño hace que el mandril giratorio esté cerca del suelo, lo que facilita el trabajo con piezas de trabajo grandes.

Los diferentes componentes de un torno giratorio

Aunque existen diferentes tornos giratorios, prácticamente poseen componentes similares. Así que echemos un breve vistazo a cada elemento de una máquina de torno típica.

1. Panel de control CNC

Los paneles son más o menos la caja del cerebro de las máquinas. Se refiere a la casa de control, donde los maquinistas y técnicos ingresan los programas y códigos de la computadora. El panel de control CNC tiene un conjunto de teclas para controlar todas las operaciones del dispositivo, incluido el inicio, la introducción de nuevos programas y la finalización de un proyecto.

2. Husillos

Los husillos son el corazón del cabezal. Es el eje giratorio de un torno giratorio con eje. Además, no es raro que el contrapunto también tenga husillos.

3. Clavijeros

Los cabezales actúan como abrazaderas que sujetan otros componentes del torno en su lugar. Contiene engranajes, husillos, mandriles y palancas de control, entre otras piezas mecánicas.

4. Contrapuntos

El extremo opuesto al cabezal es el contrapunto. Es un centro no rotatorio capaz de operaciones de mandrinado.

5. Camas

Las bancadas son la pieza más importante en cualquier torno de torneado, ya que todos los demás componentes están unidos a ella, incluidos el cabezal, los mandriles, los contrapuntos, etc. Además, es una gran estructura horizontal capaz de extenderse aún más para acomodar piezas de trabajo masivas.

6. Mandriles

El mandril es otro componente vital de la máquina de torno. Ayuda a sujetar (agarrar) el material para el mecanizado.

7. Carruajes

El carro se encuentra entre el cabezal y el contrapunto que contiene otros componentes como el sillín, la corredera transversal y la plataforma. Actúa como una guía para la herramienta de corte a medida que corta el exterior de la pieza de trabajo.

8. Herramientas de corte

Las herramientas de corte incluyen las brocas que eliminan piezas del material durante el torneado. A menudo, el proceso de corte y torneado puede depender de los tipos de herramientas de corte presentes en el dispositivo de torno.

9. Torretas de herramientas

Las torretas de herramientas son los portaherramientas del torno. El tamaño y la forma de una torreta de herramientas típica determinan la cantidad de herramientas que puede transportar.

10. Pedales

Los pedales ayudan a abrir y cerrar el contrapunto o el mandril rápidamente.

5 tipos comunes de herramientas de torneado

Ya establecimos que existen diferentes operaciones de torneado. Por lo tanto, existen varias herramientas de corte de torno más adecuadas para cada proceso. Examinemos rápidamente algunas de estas herramientas.

1. Herramientas frontales o de torneado

Son tornos aptos para cortar superficies planas en ángulo recto con el eje de rotación del material. Durante el proceso, el portaherramientas en los carros sujeta la herramienta de corte, que luego corta, perpendicular al eje de rotación.

2. Cortadores de hilo

Esta herramienta de corte es adecuada para realizar cortes externos e internos a través de un material. Además, como su nombre indica, son ideales para el corte de roscas en tornos.

3. Barras aburridas

Las barras de mandrinar no son exactamente herramientas de torneado. En cambio, son herramientas de un solo punto adecuadas para hacer cortes internos en una pieza de trabajo:perforar agujeros. Los dispositivos esencialmente aumentan el diámetro de un agujero preexistente.

4. Herramientas de ranurado

Las herramientas de ranurado son adecuadas para cortar canales (ranuras) y características como juntas tóricas en una pieza de trabajo. Además, son ideales para crear contornos en un material que permite el cuello de diferentes piezas de trabajo con un excelente ajuste de cada parte.

5. Herramientas de moleteado

Estas herramientas de torno están equipadas con diseños y patrones específicos para mejorar el agarre de la pieza de trabajo. Cuando se presionan contra el material, imprimen sus patrones estriados. Por lo tanto, son útiles para fabricar manijas para equipos, pernos, tuercas, etc.

Aplicaciones del torneado CNC

Los procesos de torneado y mecanizado CNC son muy beneficiosos para diferentes sectores de fabricación. A continuación, veremos brevemente las aplicaciones de las operaciones de torneado.

Industria Automotriz

Las operaciones de torneado CNC son bastante comunes en la fabricación de componentes de automóviles que ayudan a mejorar el funcionamiento del vehículo. El proceso es compatible con la fabricación de componentes metálicos como bloques de cilindros y componentes de plástico como componentes de salpicaderos.

Industria Eléctrica

El torneado CNC es adecuado para crear placas de circuitos, entre otros componentes eléctricos. Dado que es un proceso de mecanizado extremadamente preciso, los productos son electrónicamente eficientes y cumplen con todos los requisitos y especificaciones.

Industria aeroespacial

La industria de la aviación requiere un proceso como el torneado y mecanizado CNC debido a su alta precisión dimensional. Son adecuados para el diseño de piezas de acero para la lanzadera y sujetadores de aviones y componentes internos.

Capacidad de torneado CNC de Wayken

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También somos una empresa certificada ISO 90001:2015, por lo que puede estar seguro de que todos nuestros productos cumplen con los más altos estándares de la industria. Mientras tanto, proporcionamos soluciones bajo demanda según su solicitud a precios competitivos. Además, con nuestro análisis DFM, podemos brindarle asesoramiento profesional sobre cómo mejorar su diseño.

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Conclusión

El torneado CNC es una técnica de fabricación vital con amplias aplicaciones en diferentes sectores. Gracias a su gran versatilidad, precisión dimensional e idoneidad para la producción a gran escala, ha sido una técnica de fabricación industrial fundamental durante mucho tiempo.

Al leer este artículo bien detallado, debe saber de manera integral lo que implica el proceso. Por lo tanto, sabe cuándo adoptar la técnica para su fabricación.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los ejes de mecanizado de los tornos?

Los tornos CNC pueden venir en diferentes configuraciones, mejor definidas por el movimiento de los ejes. Incluyen lo siguiente:

• 2 ejes:típico de un torno típico; los ejes X e Y.
• 3 ejes:los taladros giratorios funcionan a lo largo de los ejes X, Y y Z.
• 4 ejes:contiene los dos ejes habituales y los ejes Y y A adicionales.
• 5 ejes:movimiento en cinco direcciones:X, Y y Z con ejes A y B.
• Ejes múltiples:un torno deslizante automático puede tener más de nueve ejes diferentes.

¿Cuál es la diferencia entre torneado y fresado?

El torneado implica la rotación de una pieza de trabajo contra una herramienta de corte de un solo punto que no gira, mientras que el fresado utiliza cortadores giratorios para eliminar componentes de una pieza de trabajo estacionaria. Además, mientras que los productos de torneado suelen ser cilíndricos o cónicos, los productos finales del fresado tienen superficies planas.

¿Cuáles son los tres movimientos principales en las operaciones de torneado?

Durante el giro, se producen los siguientes movimientos:

• Rotación:durante el torneado, la pieza de trabajo gira y gira continuamente a medida que se produce el proceso de corte.
• Movimiento avanzado:las herramientas están en configuración paralela contra el material en un movimiento recto que da como resultado el mecanizado.
• Penetración:las herramientas de corte cortan piezas del material al penetrar, lo que puede dictar las profundidades de corte.