Uso de torneado duro para reducir el tiempo de rectificado

Para ciertas aplicaciones, el torneado en duro puede brindar tolerancias y acabados superficiales que hacen que el rectificado sea innecesario. Para trabajos con tolerancias extremadamente estrictas, el torneado en duro también puede servir como una operación de preacabado eficaz. Mecanizar una pieza endurecida a unos pocos miles de pulgadas de la forma neta acelera el rectificado al minimizar la cantidad de material que debe eliminarse.

Esa es precisamente la razón por la que las instalaciones de fabricación de Haas Automation en Oxnard, California, ahora giran con fuerza los ejes de los husillos del torno antes del rectificado de acabado. La empresa tornea en duro una variedad de otros componentes de la máquina al tamaño final y las especificaciones de acabado superficial, pero esta es la primera vez que utiliza el torneado en duro como una operación de preacabado. Esto no solo ha hecho que el esmerilado de diámetro interior y exterior sea más rápido, sino que también ha eliminado una situación de esmerilado interrumpido que resultaba debido a la distorsión de la superficie del eje después del tratamiento térmico.

Dilema de distorsión

La decisión de la empresa de integrar el torneado duro en su proceso de fabricación de ejes de husillo se vio impulsada por el problema de la distorsión de la superficie. La distorsión impredecible dificultaba la ubicación precisa de los diámetros interior y exterior del eje, lo que significaba que las operaciones de rectificado tenían que configurarse para el peor de los casos (DE más grande, DI más pequeño) para derribar primero los puntos altos del material. Esto no solo aumentó la cantidad de pasadas requeridas, sino que también creó una condición de rectificado interrumpido, lo que afectó negativamente la vida útil de la rueda.

Haas almacena uno de sus tornos CNC SL-40L con insertos de nitruro de boro cúbico (CBN) para girar los ejes de husillo Rc de mediados de los años 50 antes del rectificado. La máquina toma una pasada para cada diámetro interior y exterior con una profundidad de corte de hasta 0,015 pulgadas. "Nuestro proceso de torneado en duro puede ofrecer tolerancias de diámetro de ±0,0003 pulgadas, pero los requisitos para la operación de preacabado en los ejes del husillo no son tan estrictos", dice Don Teller, gerente de herramientas de Haas. El corte lleva los diámetros del eje a un tamaño de acabado de entre 0,003 y 0,005 pulgadas, lo que reduce el tiempo de esmerilado en un 50 % y prolonga la vida útil de la rueda.

La empresa no utiliza refrigerante al mecanizar los ejes del husillo. Esto se debe a que la profundidad de corte relativamente profunda (DOC) crea una viruta que es lo suficientemente grande como para eliminar la mayor parte del calor generado por el corte, que es el objetivo del torneado duro. Sin embargo, cuando se tornean en duro piezas con tolerancias críticas con DOC muy pequeños, la empresa inunda la zona de corte con refrigerante. "En los casos en que las profundidades de corte son muy pequeñas, la viruta carece de la masa para transportar el calor que tendría una viruta más grande", dice el Sr. Teller. "Debido a que el calor adicional se dirige a la pieza, usamos un alto volumen de refrigerante para mantener la estabilidad térmica y mantener las tolerancias".

Estas virutas finas también tienden a formar "lana de acero" alrededor de la punta de la herramienta, por lo que inundar la zona de corte permite que pase suficiente refrigerante a través de las virutas y llegue a la punta de la herramienta. "Cuando se trata de torneado en duro OD, también es útil suministrar el refrigerante desde direcciones opuestas, si es posible, en caso de que se produzcan envolturas de viruta", dice el Sr. Teller. "El refrigerante a alta presión es otra alternativa, pero debe ser preciso al dirigir el refrigerante a la punta de la herramienta".