¿Qué es tornear?- Definición y tipos de operaciones

¿Qué es girar?

El torneado es un proceso de mecanizado en el que una herramienta de corte, normalmente una broca no giratoria, describe una trayectoria helicoidal moviéndose más o menos linealmente mientras la pieza de trabajo gira.

Usualmente el término “torneado” se reserva para la generación de superficies externas por esta acción de corte, mientras que esta misma acción de corte esencial, cuando se aplica a las superficies internas, se denomina “perforación”.

Por lo tanto, la frase "torneado y mandrinado" clasifica la familia más grande de procesos conocidos como torneado. El corte de caras en la pieza de trabajo, ya sea con una herramienta de torneado o mandrinado, se denomina "refrentado" y puede agruparse en cualquiera de las dos categorías como un subconjunto.

El torneado se puede realizar manualmente, con un torno convencional que a menudo requiere la supervisión continua del operador, o con un torno automático que no la requiere. Hoy en día el tipo más común de esta automatización es el control numérico por computadora, más conocido como CNC.

Al girar, la pieza de trabajo (p. ej., madera, metal, plástico o piedra) gira y una herramienta de corte se mueve en 1, 2 o 3 ejes de movimiento para crear diámetros y profundidades precisos. El torneado se puede realizar tanto en el exterior del cilindro como en el interior (también conocido como taladrado) para producir componentes tubulares con diversas geometrías.

Aunque hoy en día es bastante raro, los primeros tornos podrían incluso usarse para hacer figuras geométricas complejas, incluso los sólidos platónicos; aunque desde la llegada del CNC se ha vuelto poco común usar el control de trayectoria no computarizado para este propósito.

Los procesos de torneado se realizan típicamente en un torno, que se considera la máquina herramienta más antigua y puede ser de varios tipos, como torneado recto, torneado cónico, perfilado o ranurado externo.

Con este proceso de torneado, se pueden producir diferentes formas de material, como piezas de trabajo rectas, cónicas, curvas o ranuradas. Al tornear, generalmente se usa un corte simple de un solo punto. Cada grupo de materiales de la pieza de trabajo tiene un conjunto óptimo de ángulos de herramientas que se han desarrollado a lo largo de los años.

Los trozos de metal de desecho de las operaciones de torneado se conocen como astillas (Norteamérica) o virutas (Gran Bretaña). En algunas áreas, pueden conocerse como giros.

Proceso de torneado

El torneado es una forma de mecanizado, un proceso de eliminación de material, que se utiliza para crear piezas giratorias mediante el corte de material no deseado. El proceso de torneado requiere una máquina de tornear o un torno, una pieza de trabajo, un accesorio y una herramienta de corte.

La pieza de trabajo es una pieza de material preformado que se asegura al accesorio, que a su vez se une a la máquina de torneado y se le permite girar a altas velocidades. El cortador suele ser una herramienta de corte de un solo punto que también está asegurada en la máquina, aunque algunas operaciones utilizan herramientas de múltiples puntos.

La herramienta de corte se introduce en la pieza de trabajo giratoria y corta el material en forma de pequeñas virutas para crear la forma deseada.

El torneado se utiliza para producir piezas giratorias, típicamente con eje simétrico, que tienen muchas características, como orificios, ranuras, roscas, conos, varios pasos de diámetro e incluso superficies contorneadas. Las piezas que se fabrican completamente mediante torneado a menudo incluyen componentes que se utilizan en cantidades limitadas, tal vez para prototipos, como ejes y sujetadores diseñados a medida.

El torneado también se usa comúnmente como un proceso secundario para agregar o refinar características en piezas que se fabricaron con un proceso diferente. Debido a las altas tolerancias y los acabados superficiales que puede ofrecer el torneado, es ideal para agregar características de rotación de precisión a una pieza cuya forma básica ya se ha formado.

Operaciones de torneado

El torneado es la operación de mecanizado de torno más común. Durante el proceso de torneado, una herramienta de corte elimina material del diámetro exterior de una pieza de trabajo giratoria. El objetivo principal del torneado es reducir el diámetro de la pieza de trabajo a la dimensión deseada. Hay dos tipos de operaciones de torneado, desbaste y acabado.

Se puede realizar una variedad de operaciones en la pieza de trabajo durante el ciclo del proceso para obtener la forma deseada de la pieza. Estas operaciones se pueden clasificar en externas o internas.

Las operaciones externas cambian el diámetro exterior de la pieza, mientras que las operaciones internas cambian el diámetro interior. Cada una de las siguientes operaciones está definida por el tipo de cortador utilizado y la ruta que toma este cortador para eliminar el material de la pieza de trabajo.

Operaciones específicas de torneado (Externo)

• Giro. Una herramienta de torneado de un solo punto se mueve axialmente, a lo largo del costado de la pieza de trabajo, eliminando material para formar diferentes características, incluidos escalones, ahusamientos, chaflanes y contornos. Estas características generalmente se mecanizan a una profundidad de corte radial pequeña y se realizan varias pasadas hasta alcanzar el diámetro final.
• Torneado cónico. El torneado cónico produce una forma cilíndrica que disminuye gradualmente de diámetro de un extremo al otro.
• Giro difícil. El torneado en duro es un tipo de torneado que se realiza en materiales con una dureza Rockwell C superior a 45. Por lo general, se realiza después de tratar térmicamente la pieza de trabajo. El proceso está destinado a reemplazar o limitar las operaciones de molienda tradicionales. El torneado duro, cuando se aplica únicamente con fines de eliminación de material, compite favorablemente con el rectificado basto. Sin embargo, cuando se aplica para acabado donde la forma y la dimensión son críticas, el esmerilado es superior.
• Enfrentar. Una herramienta de torneado de un solo punto se mueve radialmente, a lo largo del extremo de la pieza de trabajo, eliminando una capa delgada de material para proporcionar una superficie lisa y plana. La profundidad de la cara, normalmente muy pequeña, se puede mecanizar en una sola pasada o se puede alcanzar mecanizando a una profundidad de corte axial más pequeña y realizando varias pasadas.
• Despedida. Similar al ranurado, una herramienta de corte de un solo punto se mueve radialmente hacia el costado de la pieza de trabajo y continúa hasta que se alcanza el centro o el diámetro interior de la pieza de trabajo, partiendo o cortando así una sección de la pieza de trabajo.
• Ranurado. Una herramienta de torneado de un solo punto se mueve radialmente, hacia el costado de la pieza de trabajo, cortando una ranura de igual ancho que la herramienta de corte. Se pueden hacer cortes múltiples para formar ranuras más grandes que el ancho de la herramienta y se pueden usar herramientas de formas especiales para crear ranuras de diferentes geometrías.

Operaciones no específicas (internas)

• Aburrido. Una herramienta de perforación ingresa axialmente a la pieza de trabajo y corta a lo largo de una superficie interna para formar diferentes características, como escalones, conicidades, chaflanes y contornos. La herramienta de perforación es una herramienta de corte de un solo punto, que se puede configurar para cortar el diámetro deseado mediante el uso de un cabezal de perforación ajustable. El mandrinado se realiza comúnmente después de perforar un agujero para aumentar el diámetro u obtener dimensiones más precisas.
• Perforación. Se utiliza para eliminar material del interior de una pieza de trabajo. Este proceso utiliza brocas estándar que se mantienen estacionarias en el contrapunto o en la torreta de herramientas del torno. El proceso se puede realizar con perforadoras disponibles por separado.
• Moleteado. El corte de un patrón dentado en la superficie de una pieza para usar como empuñadura o como mejora visual usando una herramienta de moleteado de propósito especial.
• Escariado. La operación de dimensionamiento que elimina una pequeña cantidad de metal de un agujero ya perforado. Está hecho para hacer agujeros internos de diámetros muy precisos. Por ejemplo, un agujero de 6 mm se hace taladrando con una broca de 5,98 mm y luego escariándolo a las dimensiones precisas.
• Enhebrado. Una herramienta de roscado de un solo punto, típicamente con una punta puntiaguda de 60 grados, se mueve axialmente, a lo largo del costado de la pieza de trabajo, cortando roscas en la superficie exterior. Los hilos se pueden cortar a una longitud y paso específicos y pueden requerir múltiples pasadas para formarse.
• Giro poligonal. En el que se mecanizan formas no circulares sin interrumpir la rotación de la materia prima.

Parámetros de corte

Al girar, la velocidad y el movimiento de la herramienta de corte se especifican mediante varios parámetros. Estos parámetros se seleccionan para cada operación según el material de la pieza de trabajo, el material de la herramienta, el tamaño de la herramienta y más.

• Avance de corte: La distancia que avanza la herramienta de corte o la pieza de trabajo durante una revolución del husillo, medida en pulgadas por revolución (IPR). En algunas operaciones, la herramienta se introduce en la pieza de trabajo y en otras, la pieza de trabajo se introduce en la herramienta. Para una herramienta multipunto, el avance de corte también es igual al avance por diente, medido en pulgadas por diente (IPT), multiplicado por el número de dientes en la herramienta de corte.
• Velocidad de corte – La velocidad de la superficie de la pieza de trabajo en relación con el borde de la herramienta de corte durante un corte, medida en pies de superficie por minuto (SFM).
• Velocidad del eje: La velocidad de rotación del husillo y la pieza de trabajo en revoluciones por minuto (RPM). La velocidad del husillo es igual a la velocidad de corte dividida por la circunferencia de la pieza de trabajo donde se realiza el corte. Para mantener una velocidad de corte constante, la velocidad del husillo debe variar en función del diámetro del corte. Si la velocidad del husillo se mantiene constante, la velocidad de corte variará.
• Velocidad de avance: La velocidad del movimiento de la herramienta de corte en relación con la pieza de trabajo cuando la herramienta realiza un corte. La velocidad de avance se mide en pulgadas por minuto (IPM) y es el producto del avance de corte (IPR) y la velocidad del husillo (RPM).
• Profundidad de corte axial: La profundidad de la herramienta a lo largo del eje de la pieza de trabajo cuando realiza un corte, como en una operación de refrentado. Una profundidad de corte axial grande requerirá una velocidad de avance baja, o de lo contrario resultará en una carga alta en la herramienta y reducirá su vida útil. Por lo tanto, una característica normalmente se mecaniza en varias pasadas a medida que la herramienta se mueve a la profundidad de corte axial especificada para cada pasada.
• Profundidad de corte radial: La profundidad de la herramienta a lo largo del radio de la pieza de trabajo cuando realiza un corte, como en una operación de torneado o mandrinado. Una profundidad de corte radial grande requerirá una velocidad de avance baja, o de lo contrario resultará en una carga alta en la herramienta y reducirá su vida útil. Por lo tanto, una característica a menudo se mecaniza en varios pasos a medida que la herramienta se mueve a la profundidad de corte radial.

Herramientas

Los diversos ángulos, formas y tamaños de una herramienta de corte de un solo punto están directamente relacionados con la superficie resultante de una pieza de trabajo durante las operaciones de mecanizado. Hay diferentes tipos de ángulos, como el ángulo de inclinación, el ángulo de inclinación lateral, el ángulo del borde de corte, el ángulo de alivio, el radio de punta que existe y puede ser diferente en relación con la pieza de trabajo.

También hay muchas formas de herramientas de corte de un solo punto, como en forma de V y cuadradas. Por lo general, se usa un portaherramientas especial para mantener la herramienta de corte en su lugar durante la operación.

Preguntas frecuentes

¿Qué es Turning?

El torneado es un proceso de mecanizado en el que una herramienta de corte, normalmente una broca no giratoria, describe una trayectoria helicoidal moviéndose más o menos linealmente mientras la pieza de trabajo gira.

¿Qué es el proceso de torneado?

El torneado es una forma de mecanizado , un proceso de eliminación de material, que se utiliza para crear piezas giratorias mediante el corte de material no deseado. El proceso de torneado requiere una máquina de tornear o un torno, una pieza de trabajo, un accesorio y una herramienta de corte.