Centros de torneado: características clave y aplicaciones

¿Qué es un centro de torneado?

Un centro de torneado es una herramienta de mecanizado moderna utilizada para fabricar o procesar piezas de alta precisión. Este tipo de herramienta es ideal para procesar piezas cilíndricas. Dicho esto, un centro de torneado puede trabajar con piezas de casi cualquier forma, siempre que tengan un eje de simetría. El principio de funcionamiento básico es sencillo: la pieza se sujeta mediante un plato conectado a un husillo. El husillo gira la pieza a altas velocidades. Mientras la pieza rota (tornea), un cuchillo estacionario avanza contra la circunferencia de la pieza para eliminar material de la superficie.

Al eliminar material de la superficie, se reduce el diámetro de la pieza. La herramienta de corte se mueve de manera lineal para crear contornos o perfiles en la superficie. Generalmente, la herramienta se mueve en dos direcciones a lo largo del eje radial y axial de la pieza. Moverse en estas dos direcciones permite al centro de torneado modificar tanto el diámetro interior como el exterior de la pieza. Cambiar el diámetro interior y exterior se conoce profesionalmente como torneado interior (ID) y torneado exterior (OD), respectivamente. Un centro de torno también se conoce comúnmente como torno de torneado o simplemente torno.

Ventajas de los centros de torneado

Aunque a menudo se les llama tornos, los centros de torneado son en realidad tornos con capacidades de mecanizado más avanzadas gracias a la incorporación del control numérico por computadora (CNC). Un sistema CNC controla y monitorea la operación de torneado para mejorar la precisión, exactitud y productividad general. Con este sistema, los centros de torneado pueden realizar no solo torneado, sino también fresado, planeado y taladrado. Además, el sistema CNC permite que una máquina con un husillo secundario mejore aún más la eficiencia y capacidad de mecanizado. Las ventajas incluyen:

• Husillos con alto par y velocidad garantizan una remoción de metal rápida, precisa y agresiva
• Segundos husillos ofrecen acabado posterior o procesamiento secuencial de piezas
• Husillos de herramientas rotativas aseguran rendimiento de fresado, taladrado y roscado
• Configuraciones de doble husillo y doble torreta proporcionan opciones innovadoras de mecanizado
• Frenos de cabezal de circunferencia completa
• La función del eje Y ofrece un rango de mecanizado mayor para geometrías de piezas
• Contrapunto NC integrado robusto permite procesos automatizados
• Guías de rodillos híbridas proporcionan durabilidad y fiabilidad para precisión a largo plazo
• Taladrado profundo opcional en barras de mandrinar asegura mecanizado extremadamente productivo
• Control CNC fácil de usar y de alta funcionalidad simplifica la programación y aumenta la productividad
• Cumplimiento del alimentador de barras, cargador de compuerta y robot articulado aumenta la producción y permite apagar la iluminación

Operación multi-eje de un centro de torneado

Los tornos tradicionales de 2 ejes solo regulan el diámetro de la pieza. No pueden girar esquinas ni intersectar en el medio. Los centros de torneado CNC multi-eje pueden mover la herramienta para cortar alrededor de esquinas. Esta característica elimina material que está fuera del alcance de un torno tradicional de 2 ejes. Los centros de torneado CNC pueden taladrar, roscar y realizar operaciones en el centro del eje del elemento durante la centrifugación. También existen funciones de herramienta viva que pueden realizar estas operaciones en piezas estacionarias. Las herramientas taladran y hacen orificios donde las especificaciones lo requieren, eliminando la necesidad de pasos adicionales en diferentes estaciones.

Torno de 3 ejes

El tercer eje (Y) es perpendicular a X y Z, permitiendo procesar curvas. Impulsado por actuadores de tornillo, las guías del eje Y se deslizan a lo largo de guías lineales o de caja. El movimiento se logra moviendo la herramienta de formas adicionales. Algunas máquinas tienen múltiples posiciones de herramienta y bolsillos de herramienta accionados por motor en la torreta. La torreta se monta en un carro. Otras pueden tener un controlador de herramienta de fresado dedicado montado en la superficie de la torreta. Se requiere un motor más grande con capacidad de hasta 30 herramientas para este cambiador automático de herramientas. Otros montan guías del eje Y en una cama inclinada. Otros fabricantes ensamblan un cabezal de fresado independiente con opción de cambio de herramienta.

Torno de 4 ejes

Para que el herramienta viva sea efectiva, la pieza debe posicionarse con precisión. Esto se hace usando un husillo o un eje C rotativo. Pequeños servomotores en el herramienta montada en la torreta entran en juego cuando el husillo principal se detiene, convirtiendo el torno en una fresadora convencional. El uso de servomotores para mantener la posición permite tanto el posicionamiento como el movimiento de contorneo. Los cortes de perfil pueden realizarse de esta manera, usando el movimiento simultáneo de los ejes X-Y-Z con el eje C.

Torno de 5 ejes

El quinto eje suele ser el eje A o B, por lo que la máquina tiene trayectorias de herramienta XYZAC o XYZBC. La capacidad del eje B distingue a la máquina de 5 ejes de las anteriores. El eje gira alrededor del eje Y, permitiendo cortes con ángulos complejos. La máquina de 5 ejes soporta toda la gama de operaciones de fresado y torneado, permitiendo realizar todas las operaciones en una sola configuración.

Operaciones que realiza un centro de torneado además del torneado

Moleteado asegura un agarre natural de la herramienta. Algunas piezas mecanizadas, especialmente herramientas, requieren que el usuario las sostenga bien. La superficie lisa las hace resbaladizas. El moleteado presiona el patrón en la superficie, facilitando su manejo. Los mangos de llaves y otras herramientas metálicas suelen tener moleteado.

Corte cónico es fácil gracias a más de dos ejes. Piensa en afilar un lápiz. Realizar esta función requiere una opción no disponible en el torneado CNC estándar. El cono tiene más sentido al final de la pieza, pero la técnica puede usarse en cualquier punto a lo largo de la longitud.

Roscado en el centro de torneado CNC reduce el tiempo de mecanizado. En tornos tradicionales, el roscado es un paso separado; el operador debe retirar la pieza y aplicar la rosca en otra estación. Este paso consume tiempo y añade riesgo innecesario. El roscado preciso mantiene el elemento fijado y puede ahorrar mucho tiempo.