El torneado es un proceso de mecanizado versátil que se utiliza para producir piezas en la mayoría de las industrias. Este proceso utiliza un torno para producir piezas con tolerancias y acabados superficiales extremadamente altos. Por lo tanto, el proceso de torneado es popular en la producción de piezas axisimétricas en diversas industrias, incluidas la automoción, la aeroespacial y otras.
En este artículo veremos el proceso de torneado, tipos de torneado, materiales aptos para este proceso y sus aplicaciones en diferentes sectores.
¿Qué está girando?
El torneado utiliza un mecanismo de corte para eliminar material de una pieza giratoria y crear la forma deseada. El torneado implica sostener materias primas y rotarlas a altas velocidades mientras se inserta una herramienta de corte en la pieza de trabajo a lo largo de uno, dos o tres ejes de movimiento para crear el ancho y la profundidad deseados. Además, el torneado se realiza de dos formas: manual y automática.
En el pasado, la industria manufacturera dependía más del torneado manual. El torneado manual requería que los operadores humanos ajustaran frecuentemente la pieza de trabajo y la máquina durante la operación. Hoy en día el torneado automático ha ganado una ventaja ya que acelera el proceso de torneado mediante un sistema CNC (Control Numérico por Computadora).
Este proceso de torneado automático ofrece soluciones eficientes y rápidas. Aunque el maquinista todavía necesita especificar las especificaciones de la pieza en un programa de computadora, la máquina traduce efectivamente estos datos en operaciones de torneado.
¿Cómo funciona el proceso de torneado?
En este proceso, la herramienta de corte se mueve linealmente a lo largo de la superficie giratoria de la pieza mediante una máquina. Esto implica eliminar material de la pieza de trabajo hasta lograr la forma o pieza deseada. El procedimiento de giro incluye:
- Fijar la pieza y, según el tipo de avance, fijarla en el torno con una herramienta de desbaste o acabado;
- Ajuste el torno a la velocidad y avance correctos para el ancho deseado y el material a cortar.
- Encienda el torno y haga un corte ligero a la longitud especificada en el lado derecho de la pieza de trabajo.
- Detenga el torno, pero no mueva la palanca del tornillo de avance transversal;
- Mide tu trabajo y calcula el material que se puede eliminar;
- Finalmente, revise la pieza torneada en busca de irregularidades y haga correcciones si es necesario.
Tipos de operaciones de torneado
Se utilizan varios procesos de torneado en diversas industrias manufactureras para producir piezas de máquinas. Esta sección explica los procesos de torneado utilizados en diversas industrias.
Doblar
Es el proceso más versátil que elimina el exceso de material de la superficie exterior de la materia prima. El torneado se realiza de forma continua hasta conseguir el diseño perfecto. El proceso realiza el trabajo con gran precisión y acabado.
Tedioso
El proceso de retirar material de un agujero en un material. El mecanizado de agujeros se aplica cuando ya existe un agujero. También se utiliza para corregir un agujero que no es perfectamente redondo.
Tocar
Este proceso utiliza un grifo para crear hilos que se insertan axialmente a través del orificio de la materia prima. El macho es una herramienta de corte con múltiples hojas y la pieza de trabajo gira lentamente mientras se coloca sobre una placa frontal. A continuación, el dispositivo apoya el macho de roscar sobre un husillo de contrapunto.
serrado
El dentado crea un patrón en forma de diamante en la superficie de la pieza de trabajo. Mejora la adherencia de la pieza de la máquina y la hace más atractiva. En este proceso se pone en contacto la materia prima y los dientes se enrollan alrededor de la pieza.
fregar
Se utiliza para agrandar agujeros. La herramienta penetra axialmente a través del material para expandir el orificio existente hasta el diámetro del escariador. La fricción crea un agujero más redondo al eliminar una pequeña cantidad de material, lo que da como resultado una mejor superficie interior.
Hasta la próxima
La herramienta realiza un corte progresivo en la pieza, pasando por el eje vertical a medida que gira la pieza. A medida que avanza el proceso, la herramienta de corte se separa de la pieza de trabajo y cae cuando llega al centro.
ocultar
Este proceso reduce la longitud de la pieza de trabajo y las inserciones enfrentadas tienen el tamaño exacto de una pieza de trabajo. La pieza de trabajo termina perpendicular al eje de rotación. La herramienta se mueve a lo largo del radio de la pieza para crear la longitud deseada.
perforación
El proceso también se conoce como constricción. Ayuda a crear una pieza estrecha. El ancho de la herramienta de corte determina el tamaño del corte. Este proceso puede crear un corte estrecho o eliminar material mediante un movimiento radial.
Enhebrado
Esta operación es un proceso de torneado que utiliza herramientas mecánicas para cortar hilos. La herramienta se mueve a lo largo del costado de la pieza de trabajo.
Palo
Normalmente, este es el primer paso en la creación de funciones internas que requieren más trabajo para perfeccionarse. La perforación se utiliza para crear un orificio cilíndrico en la pieza de trabajo a partir de un material, generalmente metal.
Parámetros de corte en torneado.
Hay algunos parámetros que afectan el proceso de torneado, que incluyen:
- velocidad de avance : Determina la velocidad de corte de la herramienta requerida para la pieza. La velocidad de avance puede afectar la calidad del procesamiento de la superficie y la velocidad de producción. Una velocidad de avance más alta puede tener un efecto negativo en el procesamiento de la superficie.
- Profundidad de corte : La profundidad de una herramienta de corte varía con el radio de la pieza de trabajo durante una operación de torneado. Este factor afecta a la vida útil de la pieza, al ritmo de producción y al acabado. Al determinar la profundidad de corte se debe considerar el tipo de material y la dureza.
- Velocidad de corte : Esta es la velocidad del material de la superficie a medida que se mueve hacia la herramienta de corte. La velocidad depende del tipo de material, de la herramienta de corte y del diámetro de la pieza en el punto de corte. Este parámetro también influye en la productividad del proceso de torneado.
Otros factores incluyen la tasa de eliminación de metal, la forma de la herramienta y los requisitos de potencia de la máquina.
Comparación entre torneado en desbaste y torneado de acabado
El rectificado en el proceso de torneado elimina una cantidad significativa de exceso de material de la pieza. Es la primera etapa del proceso de filmación. Además, se crean formas que están estrechamente relacionadas con la geometría requerida de la pieza, haciendo el proceso más fácil y eficiente.
La ventaja del desbaste es que las tolerancias vacías se eliminan rápidamente, lo que afecta las características superficiales y dimensionales del producto. Aunque este proceso aumenta la productividad, produce componentes que no tienen alta precisión.
Durante el torneado final, se elimina ligeramente el material de la pieza para refinar la superficie. El mecanizado final se realiza para lograr tolerancias dimensionales y calidad de superficie. El desgaste de la herramienta, los bordes reforzados y el tipo de viruta pueden afectar la calidad de la superficie.
Además, el torneado se lleva a cabo para cumplir con las características de mecanizado estándar de planitud, rugosidad, espesor y tolerancia.
Principales características de los cortes de desbaste y acabado.
Para una mejor comprensión, estas son las características distintivas de los cortes de desbaste y acabado:
- El desbaste requiere una alta tasa de eliminación de material, mientras que el torneado final requiere una menor tasa de eliminación de material.
- El torneado de acabado produce un buen acabado superficial, mientras que el torneado en desbaste produce una calidad superficial deficiente.
- Con los cortes preliminares, las tolerancias estrictas se mantienen mal, mientras que con los cortes de acabado, las tolerancias estrictas se mantienen bien.
- Durante el desbaste, se produce una mayor carga de viruta en la fresa, mientras que durante el acabado, se produce una menor carga de viruta.
Herramientas de torneado comúnmente utilizadas en el proceso de torneado.
En la fabricación de piezas se utilizan diferentes tipos de herramientas de torneado y cada tipo tiene su propia estructura, composición de materiales y función. Las herramientas de torneado se clasifican según su procesamiento específico. Eso incluye:
- Herramienta de refrentado : Esta herramienta tiene un filo lateral. Hay dos tipos: una herramienta de corte derecha funciona en el lado derecho de una pieza de trabajo y una herramienta de corte izquierda funciona en el lado izquierdo.
- Herramienta de biselado : Está hecha de carburo y acero de alta velocidad. Existen subtipos de biselado: herramientas de biselado de ángulo único, de ángulo variable y reversibles.
- Herramienta para cortar roscas : Hay dos tipos: interna y externa. El primero crea un hilo en un agujero, mientras que el segundo crea un hilo en la pieza de trabajo.
- herramienta de moldeo : Esta herramienta es adecuada para el mecanizado CNC de precisión. Las herramientas de moldeo se utilizan para producir piezas que requieren alta precisión y exactitud.
- Herramienta de torneado cónico : esta herramienta es adecuada para aumentar y disminuir el diámetro de una pieza. Las herramientas cónicas se utilizan en diversas industrias para fabricar ejes, conos y boquillas.
- Cortador de ranuras : Son adecuados para realizar ranuras en las superficies de una pieza cilíndrica. Las herramientas de ranurado tienen diferentes formas según el proceso de torneado.
¿Qué materiales son adecuados para tornear?
Existen materiales adecuados que son ideales para los procesos de torneado. Los materiales más comunes son principalmente metales, algunos son plásticos. Los materiales metálicos incluyen acero, latón, aluminio, aleaciones de níquel y titanio, mientras que los plásticos incluyen policarbonato, PEEK, PEI y PP.
El torneado se realiza en función de la maquinabilidad del material y del acabado superficial deseado. Las piezas de trabajo resistentes, como el acero, requieren una herramienta de corte especial, como la herramienta de corte de un solo filo hecha de acero de alta velocidad y carburo. Esto es ideal para operaciones de alto rendimiento o ciertas fuerzas de corte.
Además, algunos materiales como el aluminio y el titanio se pueden mecanizar para crear superficies lisas y son lo suficientemente flexibles como para formar formas y tamaños complejos.
Ventajas del proceso de torneado
El proceso de torneado ofrece muchas ventajas, pero veamos las ventajas de este proceso de mecanizado:
- Alta precisión y tolerancia : el proceso de torneado añade características de rotación precisas a las piezas para cuya forma está diseñado. Además, los niveles de precisión y tolerancia se optimizan eficazmente.
- Calidad superficial fina : las operaciones de torneado pueden mejorar el acabado superficial aumentando la velocidad de corte y ajustando un ángulo geométrico que mejora la calidad del acabado.
- Eficiencia en la producción en masa : los parámetros se imputan de manera efectiva para permitir la producción de muchas piezas a mayor velocidad.
- Diferentes formas y geometrías cilíndricas : El proceso de torneado puede producir piezas con diferentes ángulos y formas cilíndricas para diferentes industrias.
Limitaciones del procesamiento de torneado
Aunque el proceso de torneado tiene ventajas, también tiene limitaciones.
- El equipo es caro : los rotadores son caros y requieren accesorios y accesorios adicionales, lo que aumenta los costos.
- Requiere cambios frecuentes de herramientas : las herramientas de torneado realizan funciones específicas y únicas. Esto puede ralentizar el proceso, ya que es necesario cambiar las herramientas en determinados momentos para un funcionamiento eficiente.
- Solo componentes del cilindro : el torno está diseñado para movimiento axial. Limita la forma de la pieza creada por función.
Consejos de construcción para obtener resultados óptimos al girar
Para cumplir con las expectativas de fabricación, los torneros deben tener en cuenta cosas importantes. A continuación encontrará consejos para un diseño óptimo.
- Intente mantener un espesor de pared uniforme : elegir un espesor de pared uniforme para sus piezas puede afectar el costo y la velocidad del proceso de torneado. También puede afectar la funcionalidad de la pieza.
- Evite diseños complejos : La construcción debe ser lo más simple posible para evitar dificultades durante el giro.
- Seleccione el tamaño de tornillo giratorio estándar : ayuda a reducir el tiempo y el costo adicional de las operaciones de filmación.
- Se puede procesar en una configuración : debido a que las herramientas se utilizan para operaciones de mecanizado específicas, recuerde que diferentes piezas pueden requerir diferentes herramientas de torneado. Por tanto, opta por diseños que se adapten a un único entorno.
Aplicaciones de torneado en diversos sectores.
Las operaciones de torneado representan una revolución tecnológica en varias industrias. Su precisión, tolerancia y flexibilidad son valiosas y las hacen aplicables en diversas industrias.
Echemos un vistazo más de cerca a la aplicación del proceso de torneado:
- Industria automotriz : el servicio de torneado CNC apoya a la industria automotriz en la producción de piezas de motor, componentes de transmisión, cajas de cambios, ruedas y frenos.
- Industria aeroespacial : esta industria requiere componentes de alta precisión y alto rendimiento, incluidos componentes de satélites y cohetes, compartimentos de motores de aviones y componentes de trenes de aterrizaje.
- Industria médica : el torneado se utiliza para producir dispositivos y equipos precisos y compatibles a partir de materiales biocompatibles. El torneado CNC se puede utilizar para producir instrumentos quirúrgicos afilados, así como implantes dentales y ortopédicos.
- Industria militar y de defensa : los componentes de equipos de precisión y los vehículos personalizados, como los equipos militares, se diseñan teniendo en cuenta el proceso de torneado.
¿Cuáles son las diferencias entre un centro de torneado y un torno?
Los centros de torneado son un proceso más avanzado que los tornos. Ambas herramientas de mecanizado giran los componentes de la pieza, lo que permite que la herramienta de corte elimine material de la pieza.
Por un lado, los centros de torneado cuentan con herramientas de corte tipo torreta para cambio automático, eliminación eficiente de virutas y gestión interna del refrigerante. Los centros de torneado multieje son mucho más versátiles en sus capacidades de corte y superan el rendimiento de un torno tradicional.
Por otro lado, el torno es un dispositivo de torneado versátil y básico. Gira la pieza alrededor de su eje mientras la herramienta de corte estacionaria le da a la pieza complicada una forma precisa. Se requiere un operador experimentado para minimizar posibles desviaciones y errores.
Los tornos no cuentan con una cubierta protectora alrededor de la máquina y tampoco ofrecen una gran capacidad de producción en comparación con los centros de torneado. Además, las herramientas de corte se alimentan paralelas o perpendiculares al eje de la pieza de trabajo.
Tecnologías alternativas al proceso de torneado
No hay duda de que existen otras tecnologías que pueden producir piezas cilíndricas. Estos métodos alternativos incluyen:
Moler
Durante el fresado, el material se elimina de las piezas estacionarias mediante herramientas giratorias. Por ejemplo, en una sola operación se pueden crear componentes tubulares o cilíndricos, así como superficies de contorno.
Aunque el torneado y el fresado tienen un funcionamiento similar, la principal diferencia entre las dos máquinas es la rotación. Al girar la pieza gira, mientras que al fresar giran las herramientas de corte. Sin embargo, el torneado es más eficaz que el fresado para mecanizar componentes cilíndricos.
Moler
El rectificado es un proceso de mecanizado que utiliza una muela para eliminar material de una pieza. La muela elimina material de la superficie para crear piezas con superficies planas, cilíndricas o cónicas.
Además, procesa una amplia gama de materiales, desde duros hasta blandos. A diferencia de otros métodos de procesamiento, con el rectificado de precisión también se pueden crear formas y contornos complejos.
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Concluyendo
El torneado es un campo versátil que ofrece ventajas a muchas industrias en términos de procesamiento de superficies y tolerancias. Estas operaciones y tipos de aplicaciones continúan adaptándose a innovaciones avanzadas, aumentando la productividad y la relevancia económica en el medio ambiente.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto cuesta en promedio la rotación por hora?
El costo de torneado CNC por hora puede variar. Sin embargo, en general, espere pagar entre $50 y $100 por hora por el servicio.
¿Qué proceso de torneado produce un corte estrecho?
La ranura crea cortes estrechos de profundidad fija en el interior y exterior de la pieza de trabajo.
¿El torneado y el taladrado son el mismo proceso?
Las herramientas de corte rotativas eliminan material de las superficies exteriores, mientras que las herramientas de corte con barrena eliminan material de las superficies internas de una pieza de trabajo.
