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CNC Torneado: Guía básica para principiantes
El torneado CNC es un proceso de mecanizado sustractivo en el que un operador de CNC corta una pieza de trabajo giratoria utilizando una herramienta estacionaria. Este método es importante para la fabricación moderna porque proporciona velocidad, precisión y la capacidad de repetir los cortes. Cubriremos el proceso, las operaciones, los materiales y las mejores prácticas de diseño.
¿Cómo funciona el torneado CNC?
El proceso fundamental implica girar el material bruto mientras la herramienta de corte se mueve a lo largo de su superficie. Esta acción continua elimina material para lograr la forma geométrica deseada.
Partes de una máquina de torneado CNC
Un husillo central sujeta y gira el material, asegurándolo con un mandril. A su vez, las herramientas de corte están montadas en un torreta. La unidad de control dirige todos los movimientos, utilizando sistemas de refrigeración y eliminación de virutas para mantener la eficiencia.
Tipos de máquinas y ejes
Los tornos básicos de 2 ejes controlan la herramienta solo en las direcciones X y Z. Luego, los centros de torneado multiejes añaden herramientas activas y otros ejes C, Y, B. Esto permite que la máquina realice tanto operaciones de fresado como de taladrado.
El flujo de trabajo desde el diseño hasta la pieza
El proceso comienza con un diseño terminado en CAD. Luego, se mueve el diseño al software CAM para generar las trayectorias de herramienta necesarias. Estas trayectorias se convierten en código G. La máquina luego lee este código para ejecutar el corte físico.
Operaciones comunes de torneado CNC
En el torneado CNC, se pueden hacer cortes diferentes de características básicas y complejas. Sin embargo, la pregunta es: ¿Qué tipo de piezas puede hacer un torno CNC?
Torneado recto y grueso
Primero, es necesario reconocer que el torneado grueso elimina rápidamente el material excedente. Acerca el diámetro al tamaño final. Luego, se realiza el torneado recto para refinar la superficie y lograr las dimensiones finales y la suavidad requerida.
Fresado, torneado cónico y roscado
El fresado aplanará el extremo de la pieza. Esto asegurará que la superficie esté perfectamente cuadrada con el eje. Además, el torneado cónico crea una forma cónica en la pieza de trabajo. Además, el roscado corta de manera precisa los hilos de tornillo en las superficies externas o internas.
Torneado externo vs interno
El torneado externo da forma al diámetro exterior de la pieza de trabajo. Mientras tanto, el torneado interno también se conoce como bocadillos. En este proceso, amplías un agujero existente dentro del material.
Operaciones especializadas
También tenga en cuenta que las máquinas complejas pueden realizar operaciones como el torneado en duro para materiales que son extremadamente duros. Estas operaciones suelen utilizar herramientas avanzadas para lograr geometrías difíciles.
¿Cuáles son los tipos de herramientas comunes utilizadas en el torneado CNC?
El torneado CNC utiliza herramientas específicas para dar forma a piezas de metal y plástico. Estas herramientas suelen ser pequeñas puntas de corte llamadas insertos.
Insertos de carburo
Los insertos de carburo son las herramientas de corte más comunes. Son muy duros y funcionan bien con muchos materiales. Manejan la mayoría de las tareas generales de torneado.
Herramientas de acero rápido
Estas herramientas se utilizan para materiales más suaves. Son más económicas y se pueden afilar fácilmente. Son ideales para producciones pequeñas o formas complejas.
Insertos de cermet
Estos insertos son mezclas de cerámica y metal. Proporcionan un acabado muy suave a la superficie. Funcionan mejor en acero y acero inoxidable.
Insertos PCD
Insertos PCD utilizan puntas de diamante industrial. Son extremadamente duros. Deben usarse para cortar materiales muy duros. Son ideales para metales no ferrosos como el aluminio o el cobre.
Insertos CBN
Insertos CBN son el segundo material más duro después del diamante. Se utilizan para cortar acero endurecido y superaleaciones. Resisten temperaturas muy altas y desgaste.
Estos insertos están hechos completamente de material CBN, no solo de la punta. Duran más y tienen un rendimiento superior bajo alta presión. Son necesarios para tareas de mecanizado extremo en metales duros.
¿Qué materiales se pueden usar para el torneado CNC?
La mejor opción depende de su aplicación. Pero muchos materiales funcionan bien si los sostiene y coloca correctamente. Entonces, ¿Cuál es el metal más fácil de mecanizar en un torno?
Materiales comunes para torneado
Los materiales estándar para el torneado CNC incluyen aluminio 6061, diferentes aceros y latón, así como nailon. Debe elegir un material en función de su aplicación final, no solo por lo fácil que sea cortarlo.
Otro punto importante es que debe comprobar la maquinabilidad del material. Esto afecta la formación de virutas y el desgaste de la herramienta. Otro aspecto importante es la rigidez del material para evitar que la pieza se deforme durante un corte largo.
Advantages and Limitations of CNC Turning
El torneado es eficiente para piezas rotacionales, pero tiene límites específicos de costo y geometría. ¿Cuándo es mejor el torneado que el fresado?
Ventajas
El torneado CNC es excelente para alta precisión y repetibilidad. El proceso logra consistentemente tolerancias dimensionales estrictas, a menudo hasta 0,005 mm.
Limitaciones
En consecuencia, el torneado es mejor para piezas redondas y tiene dificultades con las geometrías de bloques. La inversión inicial en una máquina de múltiples ejes, configuración de herramientas y programación es un costo significativo por adelantado.
Torneado vs Fresado
Prefiere el torneado para piezas que requieren una rápida eliminación de material en superficies rotacionales y OD/ID. Sin embargo, el fresado es bueno para formas prismáticas complejas.
CNC Turning Applications
El torneado es un proceso altamente versátil utilizado en casi todas las industrias para resolver problemas específicos de dimensiones. ¿Dónde se usa más el torneado CNC?
Ejes automotrices e industriales
Primero, debe considerar la constante necesidad de la industria automotriz de ejes, ejes y pasadores precisos. El torneado crea componentes rotacionales que pueden soportar altas tensiones y altas RPM. Es crucial para el funcionamiento suave del motor y la caja de cambios.
Implantes y dispositivos médicos
Después, mire los dispositivos médicos y dentales. El torneado asegura la alta precisión y el acabado suave requerido para partes estériles como tornillos óseos, accesorios personalizados y pequeños instrumentos. Estas piezas a menudo requieren tolerancias estrictas en materiales como acero inoxidable o titanio.
Sujetadores y conectores aeroespaciales
A continuación, el torneado es clave en la industria aeroespacial para producir miles de sujetadores y conectores de alta resistencia. Estas piezas exigen una consistencia extrema en el peso y pureza del material. La repetibilidad del torneado garantiza que cada pieza cumpla con estrictos estándares de seguridad en vuelo.
Consideraciones de diseño y mejores prácticas
Las elecciones de diseño influyen fuertemente en el costo y la calidad de su componente final.
Accesibilidad de la herramienta y sujeción
Primero, debe asegurarse de que la herramienta de corte pueda alcanzar todas las superficies sin chocar con el mandril o los componentes de la máquina. El tamaño de la herramienta limita el diámetro mínimo y la profundidad máxima de características internas como los agujeros.
Estabilidad de la característica
Luego, debe evitar diseñar piezas muy largas, delgadas o secciones finas. Estos elementos aumentan el riesgo de que la pieza vibre o se deforme, lo que requiere reducir la velocidad de todo el proceso de mecanizado para el control de calidad.
Optimización de parámetros
A continuación, enfóquese en optimizar la velocidad del husillo, la tasa de avance y la profundidad de corte. Esta combinación asegura el mejor acabado superficial posible y ayuda a reducir el desgaste de la herramienta y el consumo de energía.
Colaboración práctica
Finalmente, asegúrese de verificar todas las trayectorias de herramienta y los desplazamientos de material con su socio de mecanizado antes de que comience la producción. El prototipado temprano ahorra costos y confirma la viabilidad de todos los elementos complejos del diseño.
Conclusión
El torneado CNC es un proceso rápido y preciso para crear componentes rotacionales. Debe elegir este método cuando la alta precisión y la producción en volumen sean sus principales requisitos.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el torneado CNC?
AEl torneado CNC es un método para fabricar piezas redondas. La máquina gira el material rápidamente. Una herramienta de corte fija se mueve a lo largo del material giratorio para eliminar material y darle forma.
¿Qué es una máquina de torneado CNC?
A: Es una máquina que utiliza control computarizado para automatizar el proceso de torneado. La máquina sujeta el material y lo gira. La computadora guía la herramienta de corte con precisión para fabricar la pieza.
¿Cómo convertir una impresora 3D en una CNC?
A: Necesitas cambiar la cabeza de la impresora 3D. Reemplaza el extrusor de plástico por una herramienta de corte pequeña, muy similar a una herramienta rotativa. Luego, debes cambiar el software de control para usar G-code para cortar en lugar de imprimir.
¿Cómo convertir una imagen en una grabado CNC?
APrimero, debes usar un software CAM especial. Este software traza la imagen y la convierte en datos de altura 3D. Luego, el software genera las instrucciones para la máquina CNC para grabar el diseño.
¿Cómo usar G41 y G42 en el torneado CNC?
AG41 y G42 son códigos para la compensación del radio de la herramienta. G41 mueve la trayectoria de la herramienta hacia la izquierda de la línea programada. G42 mueve la trayectoria de la herramienta hacia la derecha.
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