10 tipos de operaciones de torneado: una guía detallada

Imagen destacada del blog que muestra el proceso de torneado y el texto del título a la izquierda.

Torneado CNC es el mejor proceso de mecanizado para crear elementos cilíndricos (axialmente simétricos) y crear diferentes características en su superficie. Diferentes tipos de torneado CNC Se utilizan operaciones para eliminar el material de la pieza de trabajo giratoria y lograr la forma diseñada. 

En un torno se realizan operaciones de torneado recto, torneado escalonado, refrentado, ranurado, roscado, moleteado y otras. Torno CNC dependiendo de las características y particularidades del modelo/diseño 3D. 

Comprender los procesos y tipos de fabricación de torneado es fundamental para decidir cuál se adapta mejor a su proyecto. Analicemos los diferentes tipos, herramientas, aplicaciones y qué torno elegir.

 

¿Qué es el torneado y cómo funciona?

El torneado es uno de los procesos fundamentales de mecanizado utilizados en la fabricación de piezas axialmente simétricas. Consiste en retirar material de una pieza giratoria con una herramienta que se mueve paralela o perpendicularmente al eje de rotación de la pieza.

Para ello se utiliza un torno convencional o un torno CNC. Los tornos convencionales requieren alimentación manual, mientras que las máquinas CNC controlan esta alimentación mediante programas informáticos y logran tolerancias más ajustadas. 

El torneado produce superficies internas y externas, contornos, agujeros y otras características geométricas con precisión y acabados suaves. 

Funcionamiento del torneado CNC 

un diagrama esquemático del funcionamiento del torneado CNC, que ilustra la herramienta de corte, la viruta, la rotación, etc. 

funcionamiento del torneado CNC 

  • Diseño y preparación: Cree un diseño detallado (2D o 3D) y expórtelo al software CAM. Optimizar las trayectorias de las herramientas para múltiples operaciones y verificar los códigos G es fundamental.
  • Configuración de la máquina: Coloque la pieza de trabajo en el mandril de la máquina y la herramienta en el portaherramientas. Puede ajustar el contrapunto si la barra de trabajo es larga y requiere soporte. A continuación, verifique la velocidad de avance, las RPM, la profundidad de corte y otros parámetros.
  • Corte/Eliminación de material: Arranque la máquina y realice torneado CNC pesado si es necesario retirar material voluminoso para el desbaste. A continuación, supervise continuamente el proceso. 
  • Despedida: Una vez creada la forma deseada, separe el componente terminado, desbarbe y límpielo. A continuación, puede usar calibradores, micrómetros o una máquina de medición por coordenadas (MMC) para la inspección. 

Si quieres saber más sobre esto, lee el artículo “Torno CNC vs torneado”, que ofrece una visión comparativa. 

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10 tipos de operaciones de torneado 

Existen varios tipos de operaciones de torneado que pueden realizarse en un torno con las herramientas y configuraciones adecuadas. Cada una tiene usos específicos y crea formas y características distintivas. 

Algunos tipos comunes son el torneado recto, el torneado escalonado, el torneado cónico, el moleteado, el taladrado, el refrentado, el ranurado, el mandrilado y el tronzado. La siguiente sección explica con más detalle estos tipos. 

1. Torneado recto Un diagrama esquemático de una operación de torneado recto que muestra el avance, la herramienta y la profundidad de la dirección del corte. 

Torneado recto 

La herramienta se mueve longitudinalmente a lo largo de la pieza. Reduzca el diámetro uniformemente y forme una pieza perfectamente cilíndrica con el diámetro deseado. El eje de rotación de la herramienta de corte y el de la pieza son paralelos. Para obtener resultados precisos, se deben considerar la velocidad de avance, la profundidad de corte, la velocidad del husillo y otros parámetros. 

Varillas, ejes, pasadores y otros componentes mecánicos similares. Es un paso de preparación de la superficie para operaciones de torneado posteriores. Se pueden realizar operaciones secundarias en piezas de torneado recto para crear características como agujeros, roscas, conicidades, etc.

2. Torneado de pasos 

Una vista de cerca del torneado escalonado, pieza de trabajo unida al mandril 

paso de giro

El torneado escalonado se refiere a un cambio claro del diámetro a lo largo de la longitud. En lugar de un incremento o decremento gradual, la transición de diámetro entre dos secciones es perpendicular. La herramienta de corte retira el material paso a paso según la longitud y el diámetro del paso deseados. Además, un eje torneado escalonado contiene múltiples secciones con diámetros variables. 

Los ejes torneados escalonados son ideales para montar múltiples piezas y evitar el deslizamiento axial, como un eje accionado por un motorreductor en un vehículo. Otros ejemplos de sus usos son cajas de engranajes, rodamientos, conjuntos de transmisión, sistemas de transporte, brazos robóticos, etc. 

Sin embargo, un inconveniente principal de Torneado escalonado CNC Es un desperdicio de material. Se debe extraer un gran volumen de material del eje para formar diámetros variables.

3. Torneado cónico Una vista de cerca de una herramienta de corte que estrecha la pieza cilíndrica en el torno.

Torneado cónico

Torneado cónico Es el proceso de crear una forma cónica (o cónica) mediante una reducción constante del diámetro a lo largo de la longitud. De igual manera, los orificios o agujeros también se conifican mediante configuraciones de insertos. El incremento o decremento del diámetro se expresa en "conicidad por unidad de longitud" o "ángulo de conicidad".

Conicidad por unidad de longitud = (diámetro del extremo mayor - diámetro del extremo menor)/longitud

Ángulo cónico (tan θ) = (D−d​)/2L

En un torno compuesto, el apoyo compuesto permite fijar la herramienta de corte en el ángulo deseado, lo cual es importante para el torneado cónico. A medida que la herramienta angular avanza el material, el diámetro se reduce gradualmente a un ritmo constante. Por lo tanto, se pueden utilizar los métodos de herramienta de conformado, ajuste del contrapunto, apoyo compuesto y combinación de avance para el torneado cónico de la pieza. 

Las características cónicas son cruciales para la holgura, el ajuste, el ensamblaje y las funcionalidades personalizadas. El proceso de torneado cónico es esencial en la fabricación de motores de automóviles, trenes de aterrizaje de aeronaves, husillos de máquinas, engranajes, etc.

4. Aburrido 

Una barra perforadora que agranda el agujero con roscas externas 

Mandrinado CNC 

El mandrilado se realiza en un torno para agrandar el orificio existente en el eje y que el componente de acoplamiento encaje perfectamente. El proceso implica una plaquita de una sola punta que gira y agranda el orificio mediante una mínima eliminación de material. Este método de torneado es ideal para refinar los orificios y lograr una precisión excepcional. Además, se puede preparar una superficie interna lisa para el torneado de roscas mediante mandrilado CNC. 

Algunos ejemplos de aplicaciones del taladrado incluyen cilindros de motores de automóviles, carcasas de cojinetes, cuerpos de válvulas, piezas de maquinaria pesada y sistemas hidráulicos.

5. moleteado Una vista de cerca de la rueda moleteadora que imprime el patrón en la superficie de la pieza de trabajo 

Proceso de moleteado

El moleteado es el proceso de crear una superficie antideslizante para un mejor agarre. De esta manera, se crea una superficie rugosa uniforme con patrones rectos, diagonales o en forma de diamante. Para ello, el torno utiliza lengüetas o ruedas moleteadas como herramientas. Estas se fijan al portaherramientas y se imprimen sobre la pieza de trabajo giratoria, donde sus dientes ruedan creando el patrón.

Además de mejorar el agarre, los patrones texturizados son beneficiosos para la estética, el ajuste a presión, la resistencia al deslizamiento y el marcado en piezas torneadas CNC. Se pueden observar aplicaciones en mangos de herramientas, pomos de automóviles y algunos artículos estéticos. 

6. Orientación 

Herramienta de refrentado que refina la cara final de la pieza cilíndrica en el torno. 

girar la cara

El refrentado reduce la longitud y aplana la superficie final de la pieza cilíndrica. Por lo tanto, prepara la cara final para posteriores mecanizados, como taladrado y ranurado. Para ello, la herramienta de corte se mueve a lo largo del radio de trabajo, perpendicular al eje de rotación. 

Este tipo de operación de torneado se utiliza para producir superficies de contacto lisas de cojinetes, ejes y otros componentes mecánicos que requieren un ensamblaje de precisión.

7. Ranurado 

Una imagen que muestra una herramienta de corte que crea ranuras profundas en el exterior de un eje cilíndrico. 

Proceso de ranurado

Se refiere a la creación de cortes estrechos en la superficie o el interior de la pieza cilíndrica. Una herramienta de corte de una sola punta retira material y forma cortes estrechos con un tamaño idéntico al ancho de la herramienta. 

Las ranuras cumplen funciones tanto funcionales como estéticas. Se utilizan para canales de juntas tóricas, elementos de retención de anillos, ajustes a presión, canales de lubricación y distribución de tensiones. Por otro lado, las ranuras pueden comprometer la resistencia mecánica de los componentes. 

8. Torneado de roscas Una vista de cerca de la herramienta que refina las roscas 

Torneado de roscas

El proceso de torneado de roscas implica una broca roscada que alimenta el material y crea ranuras helicoidales en la superficie de piezas cilíndricas con el paso y la longitud deseados. Aunque es más adecuado para roscas externas, también se pueden utilizar los orificios roscados. 

En el torneado de roscas, la trayectoria de la herramienta debe optimizarse cuidadosamente para controlar el paso, la profundidad y los ángulos de flanco de las roscas. Por lo tanto, las roscas más profundas podrían requerir múltiples pasadas de herramienta. 

Este tipo de torneado es adecuado para perfiles de rosca personalizados y piezas de gran diámetro, por ejemplo, tornillos de montaje y fijaciones para automoción, construcción y maquinaria pesada. 

9. Perforación Una imagen que muestra una broca lista para crear un agujero en un eje cilíndrico. 

Taladrado con torno

El torno de perforación se utiliza principalmente para realizar agujeros en ejes que requieren operaciones secundarias como mandrilado y roscado. El proceso requiere una broca o una herramienta puntiaguda del tamaño de agujero requerido. 

La herramienta se coloca en el contrapunto y la pieza de trabajo en el mandril, posicionando su cara justo delante de la herramienta. A medida que la pieza de trabajo gira, la herramienta se desplaza longitudinalmente y forma un orificio. Esta operación crea orificios para conductos de lubricación, pasadores, pasadores, roscas y roscados en diversos componentes industriales. 

10. Despedida 

Una vista de cerca de la operación de separación, la sección terminada está a punto de separarse de la barra larga. 

Operación de separación

Una ranura estrecha separa una sección de una pieza larga. Esta operación es especialmente beneficiosa cuando se fabrican muchas piezas idénticas a partir de una barra cilíndrica larga. La herramienta crea todas las características diseñadas en una sección y la corta como pieza final. Por lo tanto, se puede decir que es el paso final del ciclo una vez que se alcanza la forma y el tamaño deseados. 

Esta operación ayuda a reducir el tiempo de ciclo y agiliza el proceso de fabricación. La operación de tronzado al final del ciclo de mecanizado elimina la necesidad de múltiples configuraciones. 

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¿Cómo elegir las operaciones de giro correctas?

La elección del tipo de torneado más adecuado para su proyecto depende de diversos factores, como el tipo de material, las características del diseño, la precisión requerida y el acabado superficial. A veces, una sola operación puede crear las piezas finales, pero normalmente el diseño requiere un conjunto de múltiples operaciones de torneado.

Tenga en cuenta los siguientes factores al elegir las operaciones de torneado: 

  • Tipo de material: Considere la dureza, la maquinabilidad y otras propiedades. Los metales blandos pueden perder resistencia con ciertas operaciones de torneado, como el ranurado. 
  • Características de diseño: Se pueden fabricar ejes, resaltes y ranuras simples mediante torneado, refrentado y roscado estándar. Por el contrario, las muescas complejas y los agujeros profundos pueden requerir operaciones especializadas. 
  • Precisión requerida: Las operaciones de torneado estándar pueden lograr una tolerancia de ±0.1 mm, mientras que solo el mandrilado y otras operaciones de posprocesamiento pueden crear trayectorias más precisas que éstas. 
  • Acabado de la superficie: El torneado estándar puede producir piezas tan lisas como Ra 0.8 µm, mientras que el refrentado, el escariado y el pulido posterior son necesarios para un acabado con una rugosidad inferior a 0.8 µm. 

Además, la comparación de las operaciones de torneado en la siguiente tabla puede ayudarle a obtener una descripción general comparativa.

Operación Propósito Características principales Aplicaciones comunes
Torneado recto Reducir el diámetro a lo largo Eje de herramienta/trabajo paralelo, forma cilindros Ejes, varillas, pasadores; preparación para operaciones secundarias
Paso de torneado Crea diámetros variables en pasos Transiciones en ángulo recto, múltiples secciones Ejes de caja de cambios, piezas de transmisión, brazos robóticos
Torneado cónico Formar formas cónicas El diámetro cambia gradualmente a un ritmo constante. Piezas de motor, husillos, tren de aterrizaje, engranajes
Aburrido Ampliar agujeros existentes Se utilizan insertos de un solo punto, que también mejoran la precisión. Cilindros de motor, carcasas de cojinetes, cuerpos de válvulas
Moleteado Crea una superficie de agarre texturizada Patrones rectos, diagonales o de diamante Mangos de herramientas, perillas, piezas decorativas
Frente a Aplanar la cara del extremo La herramienta se mueve radialmente, reduce la longitud y afina la superficie. Asientos de cojinetes, extremos de eje, preparación para perforación
Ranurado Cortar canales estrechos Crea ranuras internas y externas Asientos de junta tórica, vías de lubricación, ajustes a presión
Torneado de hilo Producir ranuras helicoidales Controla el paso, la profundidad y el ángulo del flanco. Tornillos, pernos, sujetadores y piezas roscadas grandes
Trío Hacer agujeros iniciales Broca montada en el contrapunto Orificios de lubricación, pasadores, orificios pre-roscados
Parting Separar la pieza terminada de la barra. La ranura estrecha corta la sección. Producción en masa de piezas idénticas

 

Soluciones de torneado CNC personalizadas con Boda

Si usted está buscando Servicios de torneado CNC Para elaborar sus diseños, debe analizar algunos aspectos: los tipos de tornos CNC y centros de torneado y fresado que ofrecen los fabricantes, la experiencia de ingenieros y operadores, y la experiencia en el sector. Por lo tanto, Boda puede ser una opción adecuada para su proyecto.

Disponemos de tornos CNC avanzados y una amplia gama de herramientas. Pueden realizar todo tipo de operaciones de torneado con tolerancias de hasta ±0.01 mm. Además, contamos con un equipo de ingenieros expertos con más de una década de experiencia en la industria del mecanizado. 

Nuestros servicios de torneado pueden cumplir con todas sus especificaciones y entregar los artículos fabricados en poco tiempo. Así que, envíe su diseño para solicitar una cotización y comience su proyecto hoy mismo. 

 

Conclusión 

El torneado es el proceso de mecanizado ideal para producir componentes cilíndricos complejos y precisos. Las variaciones de la operación de torneado permiten crear diversas formas y características. Además, se pueden transformar mediante CNC diversos materiales en las piezas y productos deseados, incluso aleaciones duras como el acero para herramientas y el carburo de tungsteno. 

Factores como la selección de los tipos correctos de operaciones de torneado, el tipo de material, la optimización de la trayectoria de la herramienta, la selección de la herramienta y los parámetros de mecanizado afectan el acabado y la precisión del producto final. partes. Por lo tanto, debes seguir estas consideraciones cuidadosamente.