Fresado y torneado personalizados: Guía para principiantes sobre corte de precisión

La eliminación de material mediante el uso de cortadores rotativos de una máquina se conoce como fresado. Esto se logra cuando el cortador avanza hacia la pieza de trabajo; y también variando la dirección en un eje o varios ejes, variando la presión y variando la velocidad del cabezal del cortador.

Una amplia gama de máquinas y operaciones están cubiertas bajo la descripción de fresado. Esto va desde piezas pequeñas individuales hasta operaciones de fresado de servicio pesado muy grandes. El fresado se menciona entre los procesos más comúnmente aplicados con respecto al mecanizado de piezas comunes para lograr tolerancias precisas.

Por otro lado, el torneado es un proceso de mecanizado donde las herramientas de corte, tradicionalmente bits de herramientas no rotativos, definen trayectorias helicoidales a través de movimientos lineales mientras la pieza de trabajo se mantiene girando. El torneado se usa usualmente como término descriptivo para las superficies externas generadas como resultado de la acción de corte.

Se debe notar que cuando este mismo corte se utiliza en superficies internas, como diferentes tipos de agujeros, se conoce como mandrinado. Ahora puedes entender cómo esa frase, torneado y mandrinado, se convirtió en un término para una clase más grande de procesos llamados torneado.

Herramientas de máquina definidas para fresado

Herramientas de máquina de una amplia variedad pueden usarse para fresado. Una fresadora, o máquina de fresar, fue la familia original de herramientas de máquina. Cuando en la década de 1960 llegó la invención del control numérico por computadora, estas máquinas de fresar se transformaron en centros de mecanizado.

Estos centros son máquinas de fresar aumentadas; aumentadas por carruseles o magazines de herramientas, sistemas de refrigerante, capacidad CNC, recintos y cambio automático de herramientas. Estos centros de mecanizado luego se clasificaron como centros verticales (VMC) u horizontales (HMC). El uso ocasional de fresadoras en operaciones de torneado y para herramientas vivas de tornos, fue lo que vio al fresado integrado en el mundo del torneado.

Como ya se mencionó, el fresado es un proceso de corte que elimina material de la superficie de una pieza de trabajo a través del trabajo del cortador de fresar. Este cortador de fresar es una herramienta que gira y viene con varios puntos de corte. Difiere del taladrado, un caso en el que la herramienta se presiona hacia adelante a lo largo de su eje de rotación. En el fresado, el cortador se mueve perpendicularmente al eje, permitiendo que el corte ocurra en la circunferencia del cortador.

Herramientas mediante desbaste

A medida que este cortador penetra en la pieza de manera repetida, sus bordes de corte penetran el material. Con cada penetración repetida, la viruta o astillas salen del material con cada pasada del filo de corte de los dientes o ranuras. Esto en realidad puede verse como deformación del material, ya que diminutas partes del material se desbastan de la pieza de trabajo en trozos que eventualmente forman astillas. Esta formación de astillas hace que el corte de metal sea mecánicamente diferente del mismo corte realizado en otros materiales más blandos.

El proceso de fresado se encarga de la eliminación de material haciendo varios cortes pequeños separados. Para lograr esto, se emplea un cortador con varios dientes. Este cortador luego gira a velocidades muy altas, o el material se presiona lentamente hacia el cortador.

Algunos procesos usan las tres aplicaciones de cortador con varios dientes, cortador giratorio a alta velocidad y presión lenta del material sobre el cortador, para lograr el fresado. El ritmo del progreso de la pieza de trabajo pasado el cortador se conoce como tasa de avance o simplemente avance. Se mide por la longitud del material para cada revolución completa que hace el cortador. Avances y velocidades son ajustables, y se ajustan para conformar una mezcla de variables.

Torneado, el otro extremo del mecanizado

Hay dos formas en que el torneado puede lograrse: manual o automatizado. Cuando se hace manualmente, esto es en modo de torno y exige supervisión constante del operador. Cuando es automatizado, se elimina la necesidad de supervisión constante. CNC (Control Numérico por Computadora) es la forma más usada de torneado automatizado. En el torneado, la herramienta de corte se mueve a través de varios ejes, generalmente no excediendo tres, mientras la pieza de trabajo se mantiene en una posición relativamente rígida. Esto produce profundidades y diámetros bastante precisos.

Un torno es lo que usualmente se usa en el proceso de torneado. Esto se considera entre las herramientas de máquina como probablemente el más antiguo y se conoce por venir en diferentes tipos. Estos se ven en torneado cónico, torneado recto y ranurado externo o perfilado. Con estos, se han producido varias formas como cónicas, rectas, ranuradas o curvas en las piezas de trabajo. Los tornos en el pasado se usaban para producir figuras geométricas muy complicadas, incluso sólidos platónicos. Sin embargo, desde el advenimiento del CNC, es bastante inusual ver procesos de torneado hechos manualmente.

Generalmente, el corte emplea herramientas de corte de un solo punto simples, donde cada conjunto de pieza de trabajo tiene un conjunto máximo de ángulos desarrollados a medida que el tiempo progresaba. Los ejes de movimiento de las herramientas podrían ser literalmente rectos o pueden recorrer una serie de caminos curvos o ángulos. Sin embargo, como vaya su movimiento –recto, curvo o angular– estos movimientos son esencialmente de naturaleza lineal en un sentido no matemático.

Entre el fresado y el torneado

Entonces, ¿cómo sabes si debes usar un proceso de fresado o torneado para fabricar una pieza que quieres hacer? Seguramente querrías saber el proceso que sería más eficiente para tu trabajo. De otra manera, esto es realmente como preguntar sobre la diferencia entre las dos opciones de mecanizado.

Ahora en el torneado, se usan herramientas de corte estacionarias para remover material de una pieza montada en un mandril rotativo. Dado esto, es mucho más fácil mecanizar una pieza que tenga simetría por su eje central. Típicamente, las piezas torneadas, cuando se comparan con las fresadas, son tanto más baratas como producidas más rápidamente. Este será el caso en cualquier taller de prototipos – Zero Hour Parts u otras empresas reputadas.

Sin embargo, aunque el fresado es el proceso de mecanizado más popular, el acceso a la herramienta puede plantear un impedimento mayor en el diseño. Esto es porque solo tienes tres ejes X, Y y Z para trabajar, haciendo el alcance de ciertas áreas bastante imposible. En una situación donde la pieza necesita rotarse solo una vez, esto no sería un problema. Sin embargo, en el evento de una necesidad de rotaciones múltiples, surge un problema que eventualmente aumenta las horas de mecanizado y el costo de mano de obra.

En conclusión

La diferencia básica entre tu operación de torneado y su contraparte de fresado es que en el torneado, la pieza que intentas mecanizar rota. Por otro lado, en el fresado son las herramientas las que giran mientras tu pieza mecanizada se mantiene estacionaria. Encontrarás el torneado muy adecuado para piezas cilíndricas, donde se usa en la reducción del diámetro de un cilindro. La implicación es que piezas más complejas y detalladas destinadas a producción de mayores volúmenes, funcionarán mejor usando una máquina de torneado.