Configuración del torno CNC: estructura y funcionamiento
El torneado es uno de los procesos de mecanizado. El torneado se caracteriza por el movimiento de corte que realiza la pieza. El movimiento auxiliar, es decir, el avance y la entrada, lo genera la herramienta con ayuda de un carro longitudinal y otro transversal. Si se mecanizan piezas muy delgadas, éstas pueden apoyarse en una luneta. El diseño de un torno CNC ha evolucionado en las últimas décadas: desde un simple torno, que suele ajustarse y manejarse manualmente, hasta una moderna máquina CNC.
Además del husillo principal y la torreta (portaherramientas), incluyen las siguientes opciones:
- Un contrahusillo para el mecanizado completo de 6 caras
- Posiciones de la herramienta motorizada en la torreta
- Un eje Y para el mecanizado descentrado
Alta tecnología por dentro: qué hace tan especiales a las máquinas CNC
Las letras NC son sinónimas de la palabra inglesa "Numerical Control". Describen el control de una máquina mediante la introducción de números. Si este control se realiza con la ayuda de un ordenador, se denomina "Control Numérico Computerizado", es decir, máquinas CNC. Estos controles CNC se utilizan para controlar y regular las máquinas herramienta, incluidos los tornos. Además del CNC, los tornos constan siempre de un bastidor, una bancada, el llamado cabezal, el carro portaherramientas, un contrahusillo para un mecanizado de 6 caras y un eje Y para el mecanizado descentrado y un contrapunto opcional, así como una luneta.
Diseño de tornos CNC: de lo simple a lo complejo
Los tornos se utilizan en todo el mundo y en una amplia gama de industrias. La experiencia ha demostrado que cada industria tiene sus propios estándares, procedimientos, normas y reglamentos para su producción. Esto da lugar a diferentes requisitos para el funcionamiento y el control de un torno CNC. El siguiente ejemplo lo ilustra: Si un torno se utiliza en la producción de grandes volúmenes para el sector de la automoción, por ejemplo, y se fabrican componentes con pocas variaciones, la máquina se maneja y programa relativamente poco. En este caso, la atención se centra en la alta eficiencia, los tiempos no productivos cortos, la máxima estabilidad del proceso y, por tanto, la calidad de los componentes. En cambio, en la fabricación de moldes o la fabricación por encargo, por ejemplo, la producción suele realizarse con un mayor número de variantes y en lotes pequeños. Esto requiere un funcionamiento más frecuente de la máquina. Para ofrecer a la industria el mayor número posible de opciones de mecanizado, los fabricantes de máquinas herramienta como DMG MORI desarrollan continuamente tornos CNC. Por ejemplo, ahora hay tornos con más de una torreta (2 ¾) para alojar varias herramientas y la función de eje B - un movimiento interpolante de la herramienta. Los movimientos horizontales y verticales de la herramienta que son posibles aquí permiten el mecanizado de componentes complejos.
Tipos de componentes
Independientemente del lugar de utilización o de los requisitos técnicos de producción, la estructura de los tornos CNC está formada por los siguientes componentes:
- Estructura: elemento portante (generalmente de fundición gris) que soporta todos los elementos móviles y fijos de una máquina. Garantiza la estabilidad y la resistencia, evita las vibraciones y asegura la precisión.
- Bancada de torno placa base sobre la que se monta una máquina. La bancada del torno proporciona una base estable y nivelada para que las correderas de las herramientas y otras piezas móviles puedan moverse con suavidad.
- Cabezal: contiene el husillo principal que hace girar una pieza. El cabezal es responsable de la rotación precisa de una pieza de trabajo. También puede alojar diferentes dispositivos de sujeción (mandriles, pinzas).
- Contrahusillo: es un segundo husillo que gira en sentido contrario al husillo principal. Permite mecanizar la pieza por 6 lados sin tener que volver a sujetar la pieza. Las máquinas con contrahusillo ya son estándar: La NLX 2500 SY700 - un torno universal con eje Y y contrahusillo - es ahora una de las máquinas más vendidas de DMG MORI.
- Posiciones de la herramienta motorizadas en la torreta: pueden desplazarse mediante un motor para aumentar la precisión.
- Eje Y: para el mecanizado descentrado permite mecanizar piezas complejas descentradas.
- Motor de avance: es responsable de los movimientos del carro de la herramienta y otras piezas móviles a lo largo de los ejes deseados. Garantiza movimientos precisos y controlados durante el proceso de torneado.
- Carro de herramientas: transporta la herramienta de corte y la desplaza con precisión a lo largo de los ejes deseados para mecanizar la pieza. El carro puede moverse en varias direcciones y, por tanto, permite diferentes procesos de corte.
- Cabezal móvil: es el contrapunto opuesto al cabezal y lo soporta. El contrapunto puede desplazarse a lo largo de la bancada de la máquina. Dispone de un centro giratorio para mantener estable la pieza.
- Plaza de apoyo: soporte adicional para estabilizar piezas largas durante el procesamiento. También evita que la pieza se doble o se balancee.
- Tecnología de control CNC: suministra y convierte datos digitales en datos de máquina para lograr una secuencia totalmente automática de todas las funciones dentro de una operación de mecanizado.
- Enfriador/lubricante: circuito independiente dentro de una máquina para lubricar y enfriar los componentes móviles mediante los llamados lubricantes refrigerantes. Son relevantes para la seguridad de la máquina y la calidad de los componentes.
Así funciona un proceso de torneado
Antes de que comience el proceso de torneado, es decir, Mecanizado CNC, el operario carga un programa creado previamente con secuencias de mecanizado o secuencias de movimiento. La pieza también se sujeta en el husillo. La elección de las herramientas de corte se basa en la tarea de torneado y en el material de la pieza. Una vez definidas todas las herramientas, se fijan en la torreta, un portaherramientas para varias herramientas. El torno CNC ya está listo para el proceso de mecanizado CNC, durante el cual la pieza gira y la herramienta de corte elimina material de la pieza de acuerdo con los parámetros especificados.
Muchas variantes: diferentes procesos de torneado
Las piezas torneadas simples adquieren su forma mediante un movimiento de avance en la dirección del eje de rotación o perpendicular a él. Los distintos procesos de torneado se denominan en función del movimiento de avance direccional.
- Torneado largo: La herramienta de torneado se desplaza paralelamente al eje de la pieza (normalmente de izquierda a derecha) con el objetivo de tornear un componente cilíndrico a un diámetro determinado.
- Frentado: La herramienta se desplaza perpendicularmente al eje de la pieza con el objetivo de mecanizar una cara extrema o un resalte. La dirección de movimiento de la herramienta de torneado depende de la tarea y del filo de corte.
- Torneado: La herramienta se desplaza paralela o perpendicularmente al eje de la pieza.
- Perforación: Proceso de torneado para producir determinadas formas de ranura.
- Corte: Forma especial de torneado con rebaje en la que la pieza o una parte de ella se separa completamente de la pieza bruta. El filo principal de la herramienta no sólo puede ser inclinado, sino también recto.
- Recorte: Descripción del ranurado, en el que la dirección de avance de la herramienta de ranurado es paralela al eje de la pieza.
- Torneado de perfil: El filo principal de la herramienta de torneado tiene la forma de perfil que se desea producir. - Torneado cónico: Torneado largo con diámetro decreciente y creando así una forma cónica.
- Torneado de roscas: Proceso de torneado largo en el que el avance es el factor decisivo para determinar el paso de rosca.
- Torneado de formas: los movimientos individuales de avance y corte crean una forma específica.
- Torneado de copia: aquí, la forma de la pieza se toma de una plantilla y se transfiere a carros longitudinales y transversales.
Horizontal o vertical: diseños de tornos
La posición del husillo define el tipo de máquina: En las máquinas verticales, el husillo es vertical y la pieza se sujeta horizontalmente o se suspende. En las máquinas horizontales, el husillo es horizontal y la pieza se mantiene en posición vertical. Para piezas muy grandes con diámetros grandes, como bridas grandes (> 1 m), por ejemplo, puede tener sentido realizar el mecanizado en un torno vertical. Además de facilitar la sujeción (depósito mediante tecnología de elevación desde arriba), las fuerzas que se producen pueden gestionarse mucho mejor con este diseño. Las máquinas de este tipo suelen diseñarse en construcción de pórtico o pórtico. Los tornos horizontales suelen diseñarse en forma de columna de consola o mesa en cruz. Estos tornos CNC se utilizan para mecanizar piezas especialmente largas. DMG MORI también tiene en su cartera máquinas para el torneado horizontal de producción.
Además, las denominadas máquinas de torneado y fresado también son habituales en el uso industrial cotidiano. Este término engloba tecnologías en las que el espectro de mecanizado se amplía mediante un cambio automático de herramienta y, a menudo, un husillo de fresado con unidad de accionamiento propia y/o equipamiento adicional. La diversidad y la rica variedad de tornos CNC, tornos universales y las mencionadas versiones horizontales convierten a DMG MORI en un fabricante de máquinas-herramienta que puede cubrir de forma fiable todo el espectro de tareas de torneado.