Torneado CNC de Precisión para Componentes Hidráulicos Personalizados

Hay momentos en que tiene un componente o un subsistema dentro de un sistema hidráulico que necesita ser reemplazado. Comprar la nueva pieza puede ser el movimiento inteligente en algunos casos, pero esa solución se vuelve menos atractiva cuando hay largos plazos de entrega, la pieza es difícil de localizar, ya no es soportada por el fabricante, o las opciones de reemplazo disponibles no son un buen ajuste para su sistema particular. Muchas piezas y componentes hidráulicos, desde ensamblajes completos de cilindros hasta un solo pistón en una bomba hidráulica, pueden ser torneados CNC rápida e inexpensivamente.

Mecanizado

Los procesos de mecanizado son procesos de eliminación de metal que dependen de operaciones de corte y rectificado para remover material no deseado de la pieza de trabajo para lograr una forma final. Los tres procesos básicos de mecanizado son fresado, torneado y rectificado. Los tres pueden aprovecharse para lograr una pieza final que cumpla tolerancias estrictas para dimensiones, planitud, redondez, acabado superficial, etc.

La diferencia entre fresado y torneado es bastante directa. En el fresado, una herramienta de corte rotativa se mantiene estacionaria mientras la pieza de trabajo se mueve relativa a ella en un plano tridimensional. En el torneado, la herramienta de corte se mueve en un plano tridimensional mientras la pieza de trabajo gira. Además, el torneado se centra en el mecanizado de piezas rotacionales. Si bien el fresado puede usarse indistintamente con el torneado para algunos procesos, el fresado simplemente no está tan bien adaptado a la creación de piezas rotacionales.

Torneado

Como se aludió, el torneado es ideal para fabricar piezas con características rotacionales como conos, escalones, chaflanes, ranuras y superficies contorneadas. También se usa a menudo como proceso de mecanizado secundario para lograr ciertas características de pieza o cumplir tolerancias dimensionales o geométricas estrictas. El torneado se usa comúnmente para hacer componentes hidráulicos incluyendo pistones, varillas, cilindros, camisas, tapas finales, cojinetes lisos y ejes.

Mientras el fresado se hace con una fresadora, el torneado se logra con un torno. La pieza de trabajo se sujeta en un portapiezas conectado al husillo y motor para lograr movimiento rotacional. Algunos tornos tienen una torreta que puede sostener múltiples herramientas de corte al mismo tiempo para facilitar cambios de herramienta. La mayoría de las herramientas de corte están hechas de acero HSS, acero al carbono, carburo o acero de alta velocidad de cobalto. Estas herramientas necesitan ser afiladas periódicamente para mantener su capacidad de corte y pueden romperse si no se eligen los parámetros de corte correctos.

Operaciones de Torneado Externo

En procesos básicos de torneado externo, la pieza de trabajo gira mientras una herramienta de corte de punta única se mueve axial o radialmente con respecto a ella. En torneado básico, la herramienta puede moverse axialmente a lo largo de la longitud de la pieza para lograr escalones, chaflanes, conos y superficies contorneadas. También puede moverse radialmente con respecto al extremo libre de la pieza en un proceso llamado frenteo (que típicamente se hace para lograr cierto nivel de planitud). Una longitud de la pieza puede cortarse (o partirse) usando un método muy similar al frenteo. El roscado y el ranurado también son operaciones de torneado externo. Dependen del movimiento radial y axial de la herramienta de corte. La diferencia principal entre los dos es que el roscado requiere una herramienta más especializada para lograr la forma correcta para las roscas.

Operaciones de Torneado Interno

El torneado también hace posibles operaciones de corte interno. Todas estas operaciones — taladrado, roscado interior, mandrinado y bruñido — comienzan en el extremo libre de la pieza de trabajo. El taladrado se usa para cortar un agujero del mismo diámetro que la herramienta de corte, mientras que el roscado interior se usa para crear roscas internas y, como el proceso de roscado externo, requiere una herramienta de corte especial. El mandrinado típicamente sigue al taladrado para agrandar aún más el agujero y también puede usarse para lograr escalones, chaflanes, contornos y conos internos. El bruñido también puede seguir al taladrado y se usa para lograr un mejor acabado superficial interno o un diámetro más preciso.

Parámetros Clave en Torneado

En fresado, hay tres parámetros críticos: velocidad, avance y profundidad de corte. En torneado, la velocidad se refiere a la velocidad rotacional en revoluciones por minuto (rpm) de la pieza giratoria mientras que el avance es la velocidad a la que se mueve la herramienta de corte. La profundidad de corte es la profundidad de material removido durante cada pasada de la herramienta de corte. Seleccionar la velocidad, avance y profundidad de corte correctos es crítico para el éxito del proceso de torneado y tiene un efecto mayor no solo en la precisión, exactitud y acabado superficial sino también en la estructura de grano de la pieza cerca del área de corte. Temas como fricción, generación de calor, conductividad y formación de viruta deben tomarse en cuenta.

Torneado de una Pieza

Fabricar una sola pieza implicará varios procesos diferentes. Por ejemplo, tubo de metal puede procurarse para fabricar un nuevo cuerpo para un sistema de cilindro hidráulico. Primero, la longitud correcta de tubo necesitará cortarse en una operación de partida. Luego, las operaciones de torneado externo reducirán el exterior de la pieza al diámetro y forma correctos, y se añadirán chaflanes. Roscas externas también pueden necesitar añadirse, y todas estas operaciones requieren diferentes herramientas y parámetros de corte.

Luego vienen las operaciones internas, como mandrinado para aumentar el diámetro interior de la pieza, bruñido para lograr precisión y roscado interior, cada una requiriendo una herramienta diferente y configuraciones de velocidad y avance ligeramente diferentes.

Torneado CNC

El enfoque tradicional al mecanizado implica operación manual, donde un maquinista entrenado establece los parámetros críticos para cada operación (velocidad, avance y profundidad de corte) y controla el movimiento de la herramienta de corte relativa a la pieza de trabajo. CNC, que significa control numérico computarizado, usa sistemas de control computarizados para automatizar gran parte del proceso de mecanizado. Los tornos CNC tienen los sistemas de control y hardware necesarios para interactuar con software CNC.

En el núcleo de cualquier sistema de software CNC está el código M&G, el lenguaje de programación que convierte los varios pasos de un proceso de torneado en algo que el torno CNC puede entender. Este código permite al maquinista establecer los parámetros de mecanizado correctos, configurar el sistema de coordenadas para el proceso y desarrollar instrucciones paso a paso para cada proceso. Estas instrucciones incluyen posicionamiento de la herramienta, alimentación de la herramienta en la pieza a una velocidad específica y especificación de la trayectoria de corte para la herramienta.

El código M&G también soporta funciones como automatizar cambios de herramienta, encender y apagar aire comprimido para soplar virutas y activar rociado de refrigerante para conducir calor lejos de la superficie de corte.

También note que la tecnología CNC puede combinarse con paquetes CAD/CAM (diseño asistido por computadora/fabricación asistida por computadora) para sugerir la secuencia de procesos necesarios y generar las trayectorias de herramienta basadas en un modelo 3D de la pieza. La mayoría de instalaciones modernas de torneado CNC usan CAD/CAM para acelerar el desarrollo de código M&G, aunque un maquinista calificado puede desarrollar el código a mano.

Materiales Usados en Torneado

La mayoría de las piezas torneadas en el contexto de hidráulica están hechas de metal, y el torneado es compatible con acero de aleación, acero inoxidable, acero al carbono, aluminio, cobre, níquel, titanio e incluso hierro fundido. Sin embargo, cuanto más duro el material de elección, más tiempo tomará mecanizar y más desgaste experimentarán las herramientas de corte. Mecanizar materiales como hierro fundido tomará experiencia y habilidad por parte del maquinista para lograr cortes suaves y precisos, incluso con equipos CNC y CAD/CAM.

Sin embargo, los metales no son los únicos materiales que pueden tornearse. Polímeros (incluyendo elastómeros, termoestables y termoplásticos) también pueden tornearse con gran precisión, exactitud y velocidad. Polímeros o cera pueden usarse para fabricar prototipos para verificar tamaño y precisión del programa antes de que la pieza final de metal sea torneada. Desarrollar un prototipo de esta manera ahorra tiempo y evita errores costosos. Note que cerámicas y materiales compuestos también pueden tornearse, pero pueden requerir un tipo diferente de herramienta que los metales.

Beneficios del Torneado CNC

Hay varios beneficios del torneado CNC, incluyendo:

• Plazos de entrega acortados debido a la automatización del proceso de torneado
• Respuesta más rápida a cambios de diseño
• Mayor precisión y exactitud debido a mayor control sobre velocidades de corte, avances y trayectorias de herramienta
• Producciones cortas rentables
• Piezas y componentes personalizados

Torneado CNC para Piezas Hidráulicas Personalizadas

El torneado CNC de piezas para reparaciones puede ser un enfoque muy rentable, incluso para componentes complejos de control de fluidos. A menudo se usa en la fabricación de varillas, cilindros, herrajes de manguera y componentes para bombas y motores hidráulicos. El torneado CNC puede usarse para piezas pequeñas y grandes por igual. La fabricación de estas piezas es posible por los altos niveles de precisión, exactitud y tolerancias que pueden lograrse con sistemas CAD/CAM y CNC correctamente configurados. Los prototipos pueden cortarse en material más blando como cera para verificar el código M&G antes de que la pieza final se haga y cualquier cambio necesario puede implementarse rápidamente. Y tenga en cuenta que mecanizar un número limitado de artículos puede ser más rentable que reemplazar un sistema completo.

MAC Hydraulics

En MAC Hydraulics, contamos con equipos de mecanizado y soldadura de vanguardia en nuestro amplio departamento de fabricación. Nuestros artesanos altamente calificados y experimentados tienen las herramientas y software para fabricar piezas hidráulicas personalizadas y refabricar componentes. Esto incluye fresado CNC, torneado CNC y capacidades de soldadura que hacen posible que obtenga las piezas personalizadas de alta calidad que necesita. Esto se suma a nuestros otros servicios, como mantenimiento y reparaciones in situ, reemplazo de mangueras, pruebas y certificación, y construcción de unidades personalizadas. Contacte a MAC Hydraulics hoy para descubrir lo que ofrecemos para sus sistemas hidráulicos.