El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numérico por computadora. Se caracteriza por ser una máquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas de revolución. Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque los valores tecnológicos del mecanizado están guiados por el ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno. Es una máquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezas complejas.
Las herramientas van sujetas en un cabezal en número de seis u ocho mediante unos portaherramientas especialmente diseñados para cada máquina las cuales entran en funcionamiento de forma programada, y permite a los carros horizontal y transversal trabajar de forma independiente y coordinada, con lo que es fácil mecanizar ejes cónicos o esféricos, así como el mecanizado integral de piezas complejas.
La velocidad de giro de cabezal portapiezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las cotas de ejecución de la pieza están programadas, y, por tanto, exentas de fallos humanos imputables al operario de la máquina.
Dada la robustez de la máquina, permite trabajar a velocidades de corte y avance muy superiores a los tornos convencionales y, por tanto, la calidad de las herramientas que utiliza suelen ser de metal duro o de cerámica.
Principios de programación de un torno CNC
En la realización de un programa de mecanizado de una pieza se tienen en cuenta los siguientes aspectos:
Condiciones del material de partida. De esta forma se podrán determinar las herramientas que hay que utilizar y las diferentes pasadas que debe realizar cada herramienta. Los movimientos de las herramientas vienen determinados por los movimientos de los carros del torno, de tal manera que al carro longitudinal se le llama desplazamiento (Z) y al carro transversal desplazamiento (X). Cuando los dos carros se mueven al unísono se logra una interpolación lineal o circular. En cada secuencia hay que indicar en el programa las referencias Z y X de llegada de la herramienta.
Velocidad de giro del cabezal. Este dato está en función de las características del material, del grado de mecanizado que se desee y del tipo de herramienta que se utilice. El programa permite adaptar cada momento la velocidad de giro a la velocidad más conveniente. Se representa por la letra (S) y puede expresarse como velocidad de corte o revoluciones por minuto del cabezal.
Avance de trabajo. Hay dos tipos de avance para los carros, uno de ellos muy rápido, que es el avance de aproximación o retroceso al punto de partida, y otro que es el avance de trabajo. Este también está en función del tipo de material, calidad de mecanizado y grado de acabado superficial. El programa permite adaptar cada momento el avance que sea más conveniente. Se representa por la letra (F) y puede expresarse en milímetros por revolución o milímetros de avance por minuto.
Otro factor importante a determinar es que todo programa debe indicar el lugar de posición que se ha elegido para referenciar la pieza que se llama "cero pieza". A partir del cero pieza se establece toda la geometría del programa de mecanizado.
La programación de un programa de mecanizado en un torno CNC es bastante sencilla si se conoce la tecnología del torneado. El programa se completa con la definición de otras funciones auxiliares.
Ventajas y desventajas de los tornos CNC
- Permiten obtener mayor precisión en el mecanizado
- Permiten mecanizar piezas más complejas
- Se puede cambiar fácilmente de mecanizar una pieza a otra
- Se reducen los errores de los operarios
- Cada vez son más baratos los tornos CNC
Como desventaja se pueden indicar las siguientes
- Necesidad de realizar un programa previo al mecanizado de la primera pieza.
- Coste elevado de herramientas y accesorios
- Conveniencia de tener una gran ocupacíón para la máquina debido a su alto costo.
Elección de las herramientas para torneado
En los tornos CNC, debido al alto coste que tiene el tiempo de mecanizado, es de vital importancia hacer una selección adecuada de las herramientas que permita realizar los mecanizados en el menor tiempo posible y en condiciones de precisión y calidad requeridos.
Factores de selección para operaciones de torneado
- Diseño y limitaciones de la pieza. Tamaño, tolerancias del torneado, tendencia a vibraciones, sistemas de sujeción, acabado superficial. Etc.
- Operaciones de torneado a realizar: Cilindrados exteriores o interiores, refrentados, ranurados, desbaste, acabados, optimización par realizar varias operaciones de forma simultánea, etc.
- Estabilidad y condiciones de mecanizado: Cortes intermitente, voladizo de la pieza, forma y estado de la pieza, estado, potencia y accionamiento de la máquina, etc.
- Disponibilidad y selección del tipo de torno: Posibilidad de automatizar el mecanizado, poder realizar varias operaciones de forma simultánea, serie de piezas a mecanizar, calidad y cantidad del refrigerante, etc.
- Material de la pieza: Dureza, estado, resistencia, maquinabilidad, barra, fundición, forja, mecanizado en seco o con refrigerante, etc.
- Disponibilidad de herramientas: Calidad de las herramientas, sistema de sujeción de la herramienta, acceso al distribuidor de herramientas, servicio técnico de herramientas, asesoramiento técnico.
- Aspectos económicos del mecanizado: Optimización del mecanizado, duración de la herramienta, precio de la herramienta, precio del tiempo de mecanizado
Aspectos especiales de las herramientas para mandrinar:
Se debe seleccionar el mayor diámetro de la barra posible y asegurarse una buena evacuación de la viruta. Seleccionar el menor voladizo posible de la barra. Seleccionar herramientas de la mayor tenacidad posible.
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