¿Qué es el torneado CNC? Procesos, operaciones y aplicaciones

El mecanizado CNC es una de las técnicas de fabricación más comunes en diversas industrias, ya que puede crear estructuras simples a complejas con gran velocidad y precisión. Sin embargo, la tecnología es diversa y cada una se adapta a aplicaciones diferentes.

qué es el torneado CNC y una norma típica en Mecanizado CNC. Es el proceso de mecanizado por excelencia para el mecanizado de objetos redondeados. Este artículo tratará en detalle el proceso de torneado CNC, incluyendo el principio de funcionamiento, las ventajas, los tipos y otra información importante.

¿Qué es el torneado CNC?

El torneado CNC es un proceso de fabricación sustractivo que utiliza diferentes herramientas de corte para eliminar piezas de una pieza de trabajo. La operación consiste principalmente en astillar piezas del exterior del material a medida que gira contra la herramienta de corte hasta conseguir la forma y la dimensión deseadas.

Al igual que otras operaciones de mecanizado CNC, el torneado se controla mediante códigos informáticos y máquinas, lo que garantiza su gran precisión y exactitud. El proceso utiliza una herramienta de punta única capaz de cortar piezas de la pieza giratoria. Por tanto, las operaciones de torneado CNC tienden a crear estructuras cilíndricas y cónicas. Sin embargo, puede resultar eficaz para otras operaciones de torneado no típicas, como taladrar y mandrinar agujeros.

Principios de funcionamiento del torneado CNC

El torneado CNC sigue un planteamiento sistemático para conseguir una fabricación de alta precisión como otras operaciones de mecanizado. En primer lugar, debe convertir sus archivos CAD en códigos reconocibles por el dispositivo CNC. Después, puede configurar la máquina y prepararla para el torneado.

Tras montar la máquina, lo primero que hay que hacer es sujetar la pieza al dispositivo. A continuación, puede comenzar el torneado, que consiste en girar y hacer girar el material (pieza de trabajo). Asegúrese de introducir y configurar correctamente los códigos informáticos, que actúan como guía, controlando el movimiento de las herramientas de corte en la torreta o el portaherramientas a medida que engranan en la pieza de trabajo.

A continuación, las fresas van astillando trozos del material hasta programar la forma deseada, normalmente cilíndrica, cónica o redonda. Una vez que alcanza la forma, el tamaño y las especificaciones de tolerancia deseados, las piezas de torneado CNC están terminadas. Sin embargo, se puede proceder a operaciones y acabados secundarios para mejorar su estética y propiedades generales.

¿Por qué elegir el proceso de torneado CNC para piezas torneadas CNC?

El proceso de torneado es una opción ideal para las piezas torneadas con CNC debido a las numerosas ventajas que ofrece. A continuación se indican algunas de las ventajas de utilizar operaciones de torneado.

Alta precisión y exactitud dimensional

Los centros de torneado y tornos CNC funcionan con códigos y programas informáticos, eliminando la interferencia humana. Por lo tanto, hace que la fabricación de piezas y coste del mecanizado CNC alta precisión. Esta característica hace que este proceso sea excelente para componentes con especificaciones de tolerancia y precisión estrictas.

Tanto si se trata de mecanizar prototipos, piezas raras o componentes a granel, el proceso de corte se ciñe al programa establecido, garantizando que el producto sea idéntico al diseño previsto, incluso después de varias series de producción.

Flexibilidad de diseño y versatilidad de la máquina

qué es Los centros de torneado CNC son máquinas sofisticadas con amplias capacidades que van más allá de las simples operaciones de torneado. Sólo se necesita un operario cualificado para realizar la configuración y la modificación de la programación para adaptarla a sus especificaciones. Además, el dispositivo es compatible con diversos materiales, como metales, plásticos y materiales compuestos, lo que ofrece versatilidad para el mecanizado de distintas piezas.

Acabado de superficies lisas

Las máquinas CNC, incluidas las destinadas a procesos de torneado, ofrecen un corte de alta precisión, lo que garantiza que las piezas torneadas tengan una necesidad reducida de acabado adicional. Además, el método proporciona una formación y eliminación de virutas eficiente, lo que minimiza la necesidad de volver a cortar y mejora la superficie de los cortes.

Repetibilidad y reproducibilidad del producto

Los centros de torneado CNC pueden reproducir sistemáticamente las mismas piezas con gran precisión. Esta ventaja garantiza que la fabricación de lotes posteriores cumpla las especificaciones precisas, independientemente del número de fabricaciones y de la complejidad del diseño. Esta característica es muy beneficiosa para las empresas que se dedican a proyectos de fabricación de grandes volúmenes, ya que garantiza una producción de piezas constante y fiable con muy poca o ninguna variación.

10 tipos de operaciones de torneado

Los tornos CNC para operaciones de torneado existen en diferentes formas, lo que influye en la idoneidad de cada dispositivo para procesos específicos. De hecho, los tornos más sofisticados ofrecen amplias capacidades que van más allá de las operaciones de torneado típicas. En esta sección se analizarán 10 operaciones de torneado CNC diferentes.

1. Giro recto o brusco

Como su nombre indica, consiste en utilizar una herramienta de corte para eliminar trozos de una pieza de trabajo, lo que da lugar a una reducción del diámetro. El proceso se denomina a veces torneado en bruto porque realiza una rápida reducción del tamaño del material, cortando rápidamente trozos de una pieza hasta un diámetro predeterminado. En este caso, el maquinista debe realizar a menudo un acabado adicional para cumplir las normas de precisión. El proceso resultante suele dar lugar a la formación de componentes redondos con superficies lisas.

2. Enhebrado

El roscado es un proceso típico de torneado CNC que implica el movimiento de una herramienta de corte a lo largo de las caras del material, creando características roscadas en la pieza de trabajo. En el mecanizado, las roscas se refieren a estructuras internas en forma de ranura helicoidal, normalmente de un paso y longitud determinados. Estas características suelen tener fines de fijación, permitiendo el bloqueo y la sujeción de diversos componentes mediante pernos y tuercas o tornillos.

Al igual que otras operaciones de torneado CNC, el roscado utiliza una herramienta de corte de un solo punto para mecanizar los componentes. Sin embargo, los dientes de corte suelen tener un extremo puntiagudo a 60 grados, que se mueve axialmente contra la pieza de trabajo, formando la característica de roscado.

3. Separación

Al igual que otros procedimientos de torneado, el tronzado consiste en utilizar una herramienta de corte puntiaguda para eliminar trozos de una pieza de trabajo, creando profundas ranuras radiales. El proceso corta secciones -partes- del material original, una indicación del nombre de la técnica. De hecho, a veces se denomina torneado por arranque de viruta o tronzado, a menudo para crear componentes individuales de un stock mayor de materia prima.

4. Moleteado

El moleteado es una operación de torneado CNC que consiste en crear líneas cruzadas, dentadas, en forma de diamante o patrones angulares en el exterior de una pieza de trabajo. El objetivo de este proceso es mejorar el agarre, ya que las marcas aumentan la fricción. Por ello, estas características suelen colocarse en los mangos de las herramientas. Sin embargo, las herramientas de moleteado también pueden ser adecuadas para crear las características de roscado de tornillos y tuercas.

5. Ranurado

El ranurado es una operación de torneado que consiste en crear ranuras (cortes estrechos o canales poco profundos) en una pieza. Estas características se diseñan a menudo para dejar espacio libre para otros componentes, como juntas o para mejorar la estética.

Al igual que una operación típica de torneado CNC, utiliza el movimiento radial de la fresa contra la pieza para crear la ranura, normalmente de igual anchura, en la pieza. Sin embargo, también es posible crear ranuras más grandes mediante la realización de cortes múltiples, aunque el maquinista puede necesitar herramientas más especializadas para este fin, incluida la realización de ranuras con geometrías variables.

6. Frente a

El refrentado consiste en utilizar una fresa rotativa para eliminar piezas del extremo de una pieza, creando una superficie plana y uniforme. A diferencia de otras características más sofisticadas, la profundidad de un refrentado suele ser significativamente pequeña, lo que permite a la herramienta de corte mecanizarlo en una sola pasada. Este proceso suele utilizarse para preparar la pieza para su posterior mecanizado, garantizando que cumpla las especificaciones dimensionales requeridas. Por ejemplo, es adecuado para crear una superficie lisa y precisa paralela o perpendicular al eje de la pieza.

7. Perforación

El mandrinado es el proceso de mecanizado utilizado para agrandar o ensanchar un agujero previamente realizado en una pieza. Esta operación CNC suele ir precedida del taladrado, en el que las herramientas de mandrinar se centran en ensanchar el diámetro de los orificios hasta el tamaño deseado, a lo que puede seguir el acabado superficial. Sin embargo, estas herramientas también pueden resultar eficaces para crear conos, escalones, contornos y chaflanes. El mandrinado es el proceso más utilizado para producir orificios precisos en bujes, cojinetes y otros elementos redondeados.

8. Tapping

El roscado no es una operación esencial del torneado CNC, ya que utiliza una herramienta multipunta. Sin embargo, es similar al roscado en el sentido de que también crea roscas en una pieza de trabajo; es diferente. El roscado se refiere a la operación de mecanizado que crea componentes roscados internos en un orificio preexistente de una pieza de trabajo. Por otro lado, el roscado es un término más amplio que engloba la realización de elementos roscados internos y externos. A menudo, los maquinistas utilizan un "macho de roscar" para esta operación, una herramienta de corte de varias puntas que gira a medida que crea el elemento roscado en el orificio.

9. Perforación

El taladrado consiste en extraer piezas del interior de una pieza utilizando una herramienta de corte rotativa, normalmente una broca. Es el proceso habitual para crear orificios en un componente. Este orificio se ensancha durante el mandrinado. Al igual que en un torno, la broca suele estar fija en el contrapunto o en la torreta de herramientas del centro de torneado.

10. Escariado

Esta operación de torneado es similar al mandrinado y consiste en redimensionar, a menudo agrandar, un orificio previamente taladrado en una pieza. Después, el maquinista lleva a cabo procesos de acabado específicos para mejorar su aspecto e impartir precisión al diámetro del orificio. El proceso no es tan habitual, suele utilizarse para mejorar la precisión de los orificios taladrados antes del ensamblaje de piezas u otras operaciones de mecanizado posteriores.

Diferentes tipos de tornos CNC

Ya hemos mencionado que los tornos CNC son la máquina de referencia para las operaciones de torneado. Estos dispositivos vienen en diferentes configuraciones, a menudo adecuadas para procesos de torneado específicos. No obstante, existen cuatro categorías principales de dispositivos de torneado.

Centros de torneado horizontal

Los centros de torneado horizontal CNC son sofisticados dispositivos equipados con Fresado CNC y taladrado. Por tanto, además del torneado, los maquinistas pueden emplearlos para estas otras operaciones. Sus husillos, donde se montan las herramientas de corte, siguen una orientación horizontal, una indicación del nombre del dispositivo. A medida que las fresas giran contra la pieza, afectan al corte y utilizan la gravedad para arrastrar las virutas y retirarlas fácilmente a la bancada, igual que en los centros de fresado.

Centros de torneado vertical

El centro de torneado vertical integra un típico centro de torneado horizontal con la fresadora CNC, lo que lo hace adecuado para grandes capacidades. El diseño de este dispositivo presenta la torreta de herramientas acercándose por los lados para alojar el plato giratorio colocado plano sobre el suelo, lo que permite trabajar fácilmente con piezas más grandes, incluso a bajas revoluciones. Sin embargo, algunos centros de torneado vertical presentan esta configuración de diseño del husillo y el plato en posiciones alternas.

Tornos CNC horizontales

Los tornos CNC horizontales presentan todas las características de una máquina de torno tradicional, al tiempo que se automatizan con códigos y programas informáticos. Sin embargo, son menos sofisticados que los centros de torneado y suelen limitarse a operaciones de torneado y mandrinado.

Tornos verticales CNC

La vertical herramienta de corte para torno son similares a las horizontales, con la diferencia principal de que sujetan la pieza de trabajo en orientación vertical, normalmente desde abajo, antes de girarla y, finalmente, cortarla. Esta configuración de diseño hace que el dispositivo encaje bien en una empresa de torneado CNC más pequeña con limitaciones de espacio. Además, son idóneos para el mecanizado de materiales pesados.

Herramientas de corte típicas de torno para torneado CNC

Ya hemos establecido que existen diferentes tipos de herramientas de corte de torno CNC para lo que son las operaciones de torneado CNC. A continuación se ofrece una descripción general de algunas herramientas de corte de torno típicas para operaciones de torneado.

• Insertos de torneado: Son herramientas de corte disponibles en varias formas y opciones de material para operaciones generales de torneado.
• Herramientas de ranurado: Están diseñadas para realizar ranuras, canales y rebajes en una pieza de trabajo.
• Brocas: Herramientas de una sola punta para mecanizar orificios de tamaños precisos en una pieza.
• Herramientas de moleteado: Para crear moleteados en la superficie de las piezas.
• Barras de mandrinar: Son específicos para agrandar orificios y ampliar los diámetros de orificios pretaladrados.
• Herramienta de roscado: Se utiliza para mecanizar roscas interiores en una pieza.

Aplicaciones de las operaciones de torneado CNC

Las operaciones de torneado CNC benefician a diversas industrias manufactureras por su idoneidad para crear piezas y componentes diversos.

Aeroespacial

Los procesos de torneado CNC benefician la fabricación de diversos componentes utilizados en la industria aeronáutica. Esta industria requiere un proceso de fabricación que confiera gran precisión y exactitud dimensional. El torneado CNC es adecuado para crear estructuras como los trenes de aterrizaje, el motor y los componentes hidráulicos de las aeronaves.

Automoción

Los servicios de mecanizado son uno de los procesos de fabricación más utilizados para crear componentes de automóviles necesarios para mejorar el funcionamiento general de un vehículo. También se adapta a la fabricación de piezas poco comunes y a la personalización de componentes de automóviles para adaptarlos a las especificaciones del propietario. El proceso beneficia a la fabricación de bloques de cilindros, componentes de engranajes y accesorios hidráulicos, incluidos los no metálicos, como los fabricados con plásticos, como las estructuras del salpicadero y los componentes de iluminación.

Productos sanitarios

Debido a la gran precisión de este proceso de fabricación, el torneado CNC es idóneo para la fabricación de implantes, dispositivos y componentes médicos complejos. Es una opción excelente para mecanizar las carcasas de equipos médicos e incluso para fabricar instrumentos quirúrgicos.

Electrónica y piezas eléctricas

Las operaciones de torneado son adecuadas para la fabricación de conectores, carcasas eléctricas, placas de circuitos y otras piezas eléctricas. La precisión de este proceso lo hace idóneo para crear accesorios y componentes eléctricos con especificaciones exactas.

Diferencias entre una máquina de torno CNC y los centros de torneado CNC

Los tornos CNC y los centros de torneado son dispositivos idénticos y tienen capacidades similares, pero son diferentes. A continuación, exploraremos algunas de las diferencias entre ambos dispositivos.

Sofisticación y funcionalidades

Los tornos eran unas de las herramientas de mecanizado más antiguas hasta que llegaron los centros de torneado con sus innovaciones. Por lo tanto, los centros de torneado son herramientas de mecanizado más sofisticadas con funcionalidades mejoradas, que ofrecen más posibilidades de mecanizado que los tornos.

Automatización

Además de las funcionalidades mejoradas, los centros de torneado incluyen automatización al proceso de mecanizado. Esto incluye funciones como las herramientas motorizadas, que permiten el cambio automático de herramientas, y la evacuación eficaz de la viruta. Estas funciones contribuyen a mejorar el proceso de torneado y la calidad del producto que genera.

Diseño de la máquina y RPM de mecanizado

Otra diferencia significativa es el diseño de las máquinas. Recuerde que los centros de torneado son los más recientes innovacióncon una configuración de diseño más expresiva, funciones de RPM más altas y otros servicios de mecanizado como fresado, roscado y taladrado.

El dispositivo cuenta con una carcasa completa, lo que aumenta la seguridad de los operarios frente a las virutas que vuelan o los posibles derrames de los refrigerantes durante el mecanizado.

Coste y limitaciones de espacio

Dado que los centros de torneado CNC son más sofisticados, con capacidades mejoradas, suelen ser más caros y más significativos, por lo que requieren más espacio. Por lo tanto, si no tiene limitaciones de espacio o financieras, el centro de torneado es la mejor opción para su taller de máquinas CNC. Le permite realizar una amplia gama de tareas al tiempo que garantiza una mejor calidad. Sin embargo, un torno resultará práctico para las pequeñas empresas centradas en la producción de piezas cortas y de bajo volumen.

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Conclusión

Qué es el torneado CNC es un pilar en el sector de la fabricación porque es adecuado para crear diversas piezas y componentes con gran precisión. Constituyen las operaciones de mecanizado más comunes en la fabricación de piezas y el fresado. Las operaciones de torneado son especialmente eficaces para fabricaciones con formas redondeadas. Sólo tiene que crear un archivo CAD que se adapte a su proyecto y optimizar el dispositivo para garantizar un mecanizado excelente.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo tornear que fresar?

No, el fresado y el torneado CNC son dos operaciones distintas que ofrecen servicios de mecanizado diferentes. Durante el torneado, la pieza gira contra una máquina herramienta estática de un solo punto que corta trozos de la misma. En cambio, en el fresado, la pieza se sujeta en un trozo para mantenerla inmóvil mientras las herramientas de corte giran contra ella a medida que la remodelan y la cortan.

¿Qué son los ejes de mecanizado de los centros de torneado CNC?

Los centros de torneado sencillos funcionan basándose en dos ejes de corte: x y z. Sin embargo, existen máquinas más sofisticadas con diversas capacidades, entre las que se incluyen los tres ejes, que incluyen el eje y, y los cuatro ejes, que añaden los ejes Y y C.

¿Qué es el fresado y torneado CNC?

Aunque el torneado y el fresado CNC difieren, algunos sofisticados dispositivos CNC incorporan ambas funcionalidades. Estas máquinas híbridas (CNC de fresado-torneado) integran las fresas monopunto de los tornos y las herramientas de corte multipunto de los centros de fresado, lo que les permite realizar operaciones de fresado y torneado.