“El torneado cónico produce una superficie cónica lisa que permite conexiones firmes y confiables, desde husillos de máquinas y portaherramientas hasta ejes de transmisión”.
Una forma cónica se refiere a un incremento o disminución gradual y constante del diámetro a lo largo de la longitud. Es una geometría axialmente simétrica, que se crea principalmente utilizando CNC vuelta proceso, específicamente, el giro cónico Operación. Esta operación implica cambiar constantemente la profundidad de corte en la pieza de trabajo cilíndrica.
Las piezas torneadas cónicamente se utilizan en la automoción, la construcción, las herramientas, las plantas industriales y muchos otros sectores. Por ello, las piezas personalizadas para ensamblaje y alineación también requieren mecanizado por torneado cónico. En este artículo se analizará el proceso de corte de un cono, sus métodos o tipos, su importancia, aplicaciones y herramientas.
¿Qué es el torneado cónico?
El torneado cónico es un proceso de torno donde el proceso de eliminación de material se lleva a cabo para disminuir o aumentar (alterar) de manera constante el diámetro de la pieza cilíndrica a lo largo de su longitud. Como resultado, produce una geometría cónica o cónica simétrica, como brocas, husillos, asientos de válvulas y ejes. Además de estos, esta operación también es frecuente para fines de reducción de holgura, apariencia y peso.
Otra cosa que debe aclararse es que el cambio de diámetro no es repentino ni escalonado, sino que cambia a un ritmo constante. La unidad estándar de torneado cónico es el cambio de diámetro por unidad de longitud. Por ejemplo, un torneado cónico de 1:10 significa un cambio gradual total de diámetro de 1 mm en los 10 mm de longitud de la pieza de trabajo (Ø 1/10 mm de longitud). Sin embargo, también se mide en conicidad/pulgadas o conicidad/grado.
La fórmula para el cálculo de la conicidad;
Conicidad por unidad de longitud (t) = Extremo de diámetro grande (D) - Extremo de diámetro pequeño (d) / Longitud
Para cortar los elementos cónicos se utilizan contrapuntos, apoyos compuestos, accesorios de torneado cónico, herramientas de conformado y otros métodos.
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¿Cuáles son los dos tipos de conicidad?
Después de explicar qué es el torneado cónico, veamos los tipos de conos. Hay dos tipos principales de conos: conos autoportantes y conos autoliberantes.
1. Cono autoportante
Este tipo de cono (como el cono Morse) se agarra firmemente y resiste la separación sin necesidad de sujetadores adicionales. Se utiliza en situaciones en las que la herramienta o el componente deben permanecer firmemente en su lugar durante el uso.
2. Cono autoliberante
Este tipo de cono (como el cono Jacobs) no se sujeta con tanta fuerza bajo carga y es más fácil de separar. Se utiliza cuando es necesario retirar y reemplazar herramientas con frecuencia.
Métodos de torneado cónico
Como todos los demás operaciones de torneadoExisten varios métodos para mecanizar la forma cónica en un torno CNC o centro de mecanizado. Cada uno de estos métodos de torneado cónico ejecuta el diseño con diferentes enfoques de herramientas. Por lo tanto, en función de la especificación de la forma cónica, puede utilizar los métodos que mejor se adapten.
Métodos de torneado cónico
Los siguientes son los métodos de torneado cónico comunes utilizados en la fabricación CNC;
- Método de la herramienta de formulario
Es un método simple y preciso para cortar un cono, una herramienta formada con un ángulo cónico específico que elimina directamente el material al alimentar la pieza de trabajo giratoria en un ángulo de cono medio. El proceso genera una vibración considerable al comienzo del mecanizado y la longitud recta de la herramienta es mayor que la longitud cónica requerida. El método de torneado cónico con herramienta de forma es útil para conos de longitud corta con tolerancias ajustadas.
- Método de colocación del contrapunto
El método de ajuste del contrapunto permite obtener las zapatas cónicas ajustando el eje de rotación de la pieza de trabajo. Este pequeño desplazamiento del eje se logra modificando la posición original del contrapunto.
En primer lugar, la pieza de trabajo se coloca en la posición de alineación recta del cabezal y el contrapunto con respecto al eje de rotación. Mientras tanto, el trabajo implica un ajuste relativamente flojo para permitir el desplazamiento de la alineación del contrapunto. Aquí se explica cómo encontrar el desplazamiento requerido:
Desplazamiento (mm) = Tamaño de conicidad requerido X longitud / 2000
A continuación, coloque la herramienta de corte en el centro de la pieza de trabajo y comience el mecanizado. Este método de torneado cónico es adecuado para el cono externo con ángulos superiores pequeños.
- Método de reposo compuesto
El apoyo compuesto alimenta la pieza de trabajo utilizando una herramienta de corte dirigida en un ángulo determinado. Es un método versátil que puede ahusar ángulos pequeños y grandes. El apoyo compuesto se instala en la parte superior del carro transversal, que a su vez está montado en el carro del torno. En consecuencia, el ahusamiento con apoyo compuesto es adecuado para el torneado empinado de piezas de trabajo cilíndricas.
Después de configurar el ángulo de apoyo correcto del soporte compuesto, se bloquea la dirección de la herramienta de corte. La fórmula para calcular los ángulos de apoyo es:
Tan θ=(D−d/2L)
- Método de peinado de los alimentos
La combinación de avance significa el movimiento diagonal de la herramienta mediante la combinación del avance lineal y transversal. Por lo tanto, es una de las técnicas que requieren más habilidad en comparación con otros métodos de torneado cónico.
El avance transversal continuo hace que la herramienta se mueva en dirección diagonal y otras variables como la velocidad y la profundidad se pueden ajustar en función de las características requeridas del cono. Aunque el operador debe tener mucha experiencia, ofrece importantes ventajas de personalización.
¿Cuáles son los ejemplos de piezas torneadas cónicamente?
Ejemplos de elementos cónicos
El proceso de torneado cónico es esencial para producir componentes cónicos o cónicos en todos los sectores. Desde componentes industriales hasta elementos de montaje y piezas estéticas, este método satisface diversas necesidades de fabricación.
Aquí está la lista de ejemplos de aplicaciones de torneado cónico;
- Husillos
- Centros de torno
- Brocas
- Engranajes
- Herramientas de máquina
- Wedges
- Mandrels
- Ejes y bujes
- bujes
- vástagos de válvula
- Componentes del tren de aterrizaje y del motor de la industria aeroespacial
- Piezas de automoción, etc.
¿Cuáles son las ventajas del torneado cónico?
La precisión, las características complejas, las opciones de materiales y otras diversas características del torneado cónico son beneficiosas en la producción de formas cónicas.
La siguiente lista ilustra algunos beneficios clave;
- Complejidad: Este proceso puede adaptarse a características geométricas como hilos, contornos intrincados, formas cónicas internas, etc.
- Alta precisión: Las piezas torneadas cónicamente pueden lograr una tolerancia de ± .0002 sobre la variación del diámetro total a lo largo de la longitud.
- Versatilidad de materiales: El torneado cónico es compatible con metales, aleaciones, plásticos, compuestos, etc. Incluso puede procesar metales difíciles de mecanizar como titanio, acero para herramientas y aleaciones de níquel.
- Personalización: Para fines de ensamblaje, puede realizar ajustes personalizados, modificaciones y otros elementos de ensamblaje.
- Longitud de la pieza de trabajo: Se puede tornear cónicamente una longitud similar a la que se hace en un torno CNC para otras operaciones de torneado.
¿Cuáles son las desventajas del torneado cónico?
- Alto costo inicial debido a los requerimientos de equipos y herramientas avanzados.
- En comparación con otras operaciones de torneado, el conificado desperdicia más materiales, es decir, se elimina una gran cantidad de material.
- Existe un riesgo de vibración excesiva durante el giro y podrían requerirse algunas configuraciones adicionales para mitigarlo.
- La velocidad de mecanizado es relativamente menor que otros procesos de mecanizado de torno.
¿Puedo realizar torneados cónicos en tornos suizos?
El torno suizo tiene una característica de precisión adicional a los tornos CNC convencionales. Utiliza un casquillo guía para sostener y guiar la pieza de trabajo mientras la herramienta retira el material de su superficie. Este soporte en torneado suizo Elimina las vibraciones y permite el mecanizado de piezas pequeñas y precisas.
Sí, se puede realizar el torneado cónico en tornos suizos. Estas máquinas son adecuadas para el torneado cónico de piezas pequeñas e intrincadas. Los mecanismos de cabezal deslizante pueden lograr el torneado cónico mediante el uso de un casquillo guía o programando las trayectorias de la herramienta para crear el cono deseado. Algunos ejemplos son los tornillos dentales, los sujetadores de aeronaves, las sondas, la relojería, etc.
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Recapitulación
En general, el proceso de torneado cónico produce una forma cónica y muy pronunciada. Es adecuado para la producción precisa y de bajo costo de elementos de ensamblaje, componentes industriales y productos personalizados, por ejemplo, ejes, bujes, mangos de herramientas, piezas automotrices y aeroespaciales, brocas, etc. Además, elegir el método correcto es igualmente fundamental para obtener los resultados deseados.
En Boda, ejecutamos varios métodos de torneado de cinta con nuestros tornos CNC multieje y centros de mecanizado. Nuestros ingenieros y operadores expertos con una década de experiencia en mecanizado CNC pueden ofrecer calidad servicios de torneado para sus artículos cónicos y de formas cónicas. Además, nuestras estrategias de mecanizado personalizadas pueden ayudarlo a darle vida a sus diseños con características cónicas complejas.
Preguntas Frecuentes
¿Qué se entiende por torneado cónico?
El torneado cónico es un proceso de mecanizado que crea una forma cónica cambiando gradualmente el diámetro de una pieza de trabajo cilíndrica a lo largo de su longitud.
¿Cuáles son los diferentes métodos de torneado cónico?
El torneado cónico tiene diferentes métodos con configuraciones y capacidades de herramientas únicas. Cuatro de ellos son:
- Método de reposo compuesto
- Método de ajuste del contrapunto
- Método de fijación cónica
- Métodos de alimentación combinados
¿Qué método es ideal para realizar conos muy pronunciados?
El método de descanso compuesto es ideal para producir conos pronunciados debido a sus ajustes angulares precisos.
¿Puedo tornear materiales duros?
Sí, el torneado cónico se puede realizar en materiales duros. Sin embargo, es posible que se requieran herramientas de corte especializadas, revestimiento duro y velocidades de corte más lentas.
¿Qué es mejor para el torneado cónico: el torno CNC o el centro de mecanizado?
Generalmente se prefiere un torno CNC para el torneado cónico debido a su capacidad de controlar con precisión los ángulos cónicos y la repetibilidad.