Cómo el torneado en duro reduce tiempo de rectificado y mejora precisión

Para ciertas aplicaciones, el torneado en duro puede entregar tolerancias y acabados superficiales que hacen el rectificado innecesario. Para trabajos de tolerancia extremadamente ajustada, el torneado en duro también puede servir como operación de pre-acabado efectiva. Mecanizar una pieza endurecida a unos pocos miles de pulgada de la forma final acelera el rectificado minimizando la cantidad de material que tiene que ser removido.

Es precisamente por eso que la instalación de fabricación de Haas Automation en Oxnard, California, ahora torneado en duro sus ejes de husillo de torno antes del rectificado de acabado. La empresa torneado en duro una variedad de otros componentes de máquina a tamaño final y especificaciones de acabado superficial, pero esta es la primera vez que ha usado torneado en duro como operación de pre-acabado. No solo ha hecho el rectificado ID y OD más rápido, sino que también ha eliminado una situación de rectificado interrumpido que resultaba por la distorsión de la superficie del eje después del tratamiento térmico.

Dilema de distorsión

El movimiento de la empresa para integrar torneado en duro en su proceso de fabricación de ejes de husillo fue impulsado por el problema de distorsión superficial. La distorsión impredecible dificultaba localizar con precisión los diámetros interno y externo del eje, lo que significaba que las operaciones de rectificado tenían que configurarse para el peor escenario (OD más grande, ID más pequeño) para primero derribar los puntos altos del material. No solo esto aumentaba el número de pasadas requeridas, sino que también creaba una condición de rectificado interrumpido, que afectaba adversamente la vida de la muela.

Haas abastece uno de sus tornos CNC SL-40L con plaquitas de nitruro de boro cúbico (CBN) para torneado en duro los ejes de husillo de mediados de 50 Rc antes del rectificado. La máquina toma una pasada cada una para diámetros interno y externo con hasta 0,015 pulgadas de profundidad de corte. "Nuestro proceso de torneado en duro puede entregar tolerancias de diámetro de ±0,0003 pulgadas, pero los requisitos para la operación de pre-acabado en los ejes de husillo no son tan ajustados", dice Don Teller, gerente de herramientado de Haas. El corte lleva los diámetros del eje a entre 0,003 a 0,005 pulgadas del tamaño final, lo que reduce el tiempo de rectificado en un 50 por ciento y extiende la vida de la muela.

La empresa no usa refrigerante al mecanizar los ejes de husillo. Eso es porque la profundidad de corte (DOC) relativamente profunda crea una viruta lo suficientemente grande para llevarse la mayoría del calor generado por el corte, que es el objetivo en torneado en duro. Cuando se torneado en duro piezas con tolerancias críticas a DOCs muy pequeños, sin embargo, la empresa inunda la zona de corte con refrigerante. "En casos donde las profundidades de corte son muy pequeñas, la viruta carece de la masa para llevar el calor que una viruta más grande llevaría", dice el Sr. Teller. "Porque calor adicional es dirigido a la pieza, usamos un alto volumen de refrigerante para mantener estabilidad térmica y mantener tolerancias".

Tales virutas finas también tienen tendencia a "lana de acero" alrededor de la punta de la herramienta, así que inundar la zona de corte permite que suficiente refrigerante pase a través de las virutas y alcance la punta de la herramienta. "Cuando se torneado en duro OD, también es útil entregar el refrigerante desde direcciones opuestas, si es posible, en caso de que ocurra envoltura de viruta", dice el Sr. Teller. "Refrigerante de alta presión es otra alternativa, pero tienes que ser preciso dirigiendo el refrigerante a la punta de la herramienta".