Torneado CNC Explicado: Proceso, Aplicaciones y Beneficios

Si desea fabricar piezas en un taller de mecanizado CNC, pero no está seguro del proceso correcto, puede causar confusión. Especialmente si no está familiarizado con los servicios de mecanizado CNC.

Para empezar, recuerde que los mecanizadores usan ciertas técnicas de automatización para fabricar piezas. Las más comunes son el fresado CNC y el torneado CNC. Ambos tienen su propósito específico, y no hay competencia entre ambos. Esto significa que entender el torneado CNC es tan importante como entender el fresado CNC.

Dado que este artículo trata sobre torneado CNC, entendamos qué lo hace tan importante para la fabricación.

¿Qué es el Torneado CNC?

El torneado de control numérico computarizado (también conocido como torneado CNC) es un proceso de mecanizado de precisión que usa una máquina de torneado CNC para cortar una pieza de trabajo de manera lineal mientras rota o "gira" para formar una pieza cilíndrica.

El proceso se completa usando un torno mecánico, que esencialmente recorta el diámetro de la pieza en una forma específica según un tamaño dado, obteniendo así una pieza terminada pulida. Aunque el material inicial suele ser redondo, también puede tener otras formas, como cuadrado o hexagonal.

¿Cómo Funciona el Torneado CNC?

El proceso de torneado se lleva a cabo en un taller dedicado de torneado CNC. Si el torno usado es horizontal o vertical depende del peso y rango de tolerancia de la pieza a mecanizar.

En el proceso de torneado CNC, la pieza (material a procesar) se coloca en un instrumento llamado "pinza", que rota a RPM especificado. Al mismo tiempo, la herramienta se alimenta en la pieza para remover material y formar la forma deseada. La torreta con herramientas accesorias está programada para moverse a la barra de material y remover material para producir el resultado programado. Como implica remoción de material, diferente a la "impresión 3D" (aditiva), también se llama "mecanizado sustractivo". Si el centro tiene tanto torneado como fresado, puede detener la rotación de la barra y agregar otras funciones, como taladrado, ranurado y fresado de superficies.

Las herramientas del torno CNC o centro de torneado se instalan en una torreta controlada por computadora. Cuantas más herramientas pueda sostener la torreta, mayor será la complejidad de las piezas.

Hay muchos tipos de centros de torneado CNC. Tienen varias opciones de herramientas, opciones de husillo, límites de diámetro exterior, y funciones de potencia y velocidad, que afectan el precio de las piezas torneadas.

Diferencia entre Fresado CNC y Torneado CNC

En general, torneado y fresado a menudo se refieren como "mecanizado CNC"; nuestros clientes a menudo solicitan mecanizado CNC en lugar de torneado o fresado como sugiere el nombre. Por supuesto, es nuestro trabajo asegurar que el proceso más apropiado se use cada vez.

En resumen, la diferencia entre estos dos procesos se reduce a dónde se mueve la pieza: generalmente, la pieza o la máquina.

Mediante torneado CNC, la pieza metálica se alimenta al torno y rota a alta velocidad, mientras la herramienta de corte de un solo punto remueve parte del metal para formar la forma deseada. En el fresado, la pieza suele permanecer estacionaria y la herramienta de corte multipunto rota alrededor de ella.

¿Qué Tipos de Torneado CNC Existen?

Hay una variedad de operaciones de torneado para cortar diferentes formas de piezas, como rectas, curvas o ranuradas.

1. Torneado cónico (Taper turning)

En el torneado cónico, se crea una superficie estándar reduciendo o aumentando gradualmente el diámetro total de la pieza de una parte a otra. Los elementos cónicos se usan principalmente para estructuras mecánicas, y pueden ser internos o externos.

2. Torneado en duro (Hard turning)

Esencialmente, el torneado en duro se refiere a un proceso donde la dureza de la pieza supera 45 HRC (Rockwell C). Principalmente tras tratamiento térmico de piezas, usualmente el torneado en duro reemplaza la operación de rectificado.

3. Frontal (Facing)

En el frontal, se refiere a la remoción de material haciendo que la herramienta y el eje de la pieza rotativa estén en un ángulo apropiado para producir una superficie plana. También puede usar una pinza de cuatro mordazas en frontal para crear diferentes formas no cilíndricas.

4. Torneado esférico (Spherical Turning)

En el torneado esférico, a medida que el material se reduce gradualmente, se forma una superficie esférica en la pieza. Es principalmente adecuado para engranajes, moldeo por inyección, componentes hidráulicos y otros equipos.

5. Mandrinado (Boring)

El mandrinado es básicamente el proceso de agrandar un orificio en una pieza restando material usando una punta de corte de un solo punto. Se usa principalmente para cortar orificios con dimensiones precisas y orificios cónicos en materiales como cilindros o tuberías.

6. Corte (Parting)

Como su nombre indica, el corte es remover una parte de longitud específica alimentando una herramienta de corte tipo cuchilla en el bruto original.

7. Ranurado (Grooving)

Similar al corte, el ranurado puede cortar una pieza de material en bruto a cierta profundidad en lugar de cortarla completamente. Puede hacerse en áreas internas y externas de la pieza.

8. Taladrado (Drilling)

El taladrado es esencialmente el proceso de crear un orificio redondo dentro de la pieza para remover material. La operación se completa fijando firmemente la broca estándar en la torreta del torno y alimentándola directamente en la pieza.

9. Moleteado (Knurling)

El moleteado es un proceso especial de torneado en el que se presiona un patrón recto o de diamante en la superficie de la pieza para proporcionar mejor apariencia y agarre. Se realiza usando herramientas únicas.

Por separado, ninguna de estas operaciones es magnífica. Sin embargo, si las mezcla y combina todas e incorpora la precisión de la programación computarizada, se desarrollan piezas de increíble alta calidad.

Cómo Mejorar el Torneado CNC

Ningún taller quiere ver sus piezas destruidas o desechadas al final del torneado CNC. Aunque la tecnología correcta y las herramientas adecuadas pueden combinarse para completar el trabajo a tiempo, hay otras variables que considerar antes de la etapa de acabado. Puede tomar las siguientes medidas para obtener el mejor acabado superficial:

Aumentar la velocidad

Esto es más aplicable al usar herramientas de metal duro. Al aumentar los pies de superficie por minuto (SFM), se asegura que el material contacte la punta de la herramienta en un período más corto, y también reduce la acumulación de filo en la herramienta, resultando en mal acabado superficial.

Reducir la tasa de avance

Reducir la velocidad de avance ayuda a mejorar el acabado superficial. Esto también ayuda a reducir el desgaste lateral y extender la vida del filo. Además, duplicar el radio de punta ayudará a mejorar el acabado. Para aplicaciones de desbaste, es mejor usar herramienta con alto avance para remover material rápido. Para acabado, reducir avance y ángulo de corte.

Usar rompevirutas

Mal rompimiento de virutas, tiempo de inactividad para remover virutas, y aumento de temperatura en el filo también pueden resultar en mal acabado. El rompevirutas produce virutas más pequeñas, que se remueven rápido de la zona de corte. Y como ya no es necesario remover la viruta a mano, la seguridad mejora.

Si el rompevirutas puede cortar las virutas a longitud suficiente, la vibración se minimiza; las virutas no se enrollan en la pieza y la herramienta no se daña. También reduce la resistencia de corte y evita astillado o daño al filo. Menor resistencia reduce calor y retrasa desgaste.

Usar la técnica correcta

Lo que quiere es crear virutas de delgada a delgada. Su técnica es esencial para obtener un acabado suave. Elija herramienta menor que el radio de punta para programar transición suave de línea a línea.

Al hacer el corte final, no solo verifique la pieza, sino también esfuércese. También debe leer sus virutas. Las características de la viruta dictarán qué ajustes de mecanizado o herramienta necesitan hacerse.

Usar herramientas diferentes para desbaste y acabado

Podría decirse que el mismo inserto puede usarse para desbaste y acabado. Pero es mejor usar insertos separados, uno para desbaste y otro para acabado. En desbaste, puede usar fresa de paso cruzado con radio de punta grande, ángulo de rake grande y avance rápido. Para acabado, use herramientas de acabado de paso fino con ángulo de ataque adecuado y limpiador plano para mejor acabado.

Eliminar las virutas

Si usar refrigerante en fresado es controvertido. Pero todo depende del tipo de trabajo: fresado de cavidad profunda, tipo de material, e inserto usado. En algunos casos, se debe evitar el refrigerante. Puede causar grietas térmicas y acortar vida de herramienta, y afectar negativamente el acabado. Pero para aluminio, acero dulce o aleaciones base níquel, el refrigerante evita que la herramienta se pegue a la pieza.

Verificar sus herramientas y sujeción

Es buena idea verificar el estado del portaherramientas. Portaherramientas viejos y desgastados pueden causar movimiento del filo. Esto causa vibraciones y afecta negativamente el acabado. También necesita sujeción estable y rígida, especialmente con alta tasa de remoción de metal.