torneado de piezas duras
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Torneado de piezas duras
Una alternativa económica al rectificado
Piezas
Materiales de la herramienta de corte
Microgeometría de la plaquita
Geometría del vértice de la plaquita
Factores clave en torneado de piezas duras
Control de viruta
Es preferible no utilizar refrigerante
Datos de corte y desgaste
Criterios para el cambio de plaquita
Estrategia de un solo corte
Estrategia de dos cortes
Recomendaciones para primera elección de geometría y calidad
Acero templado
Clasificación del material: H1.x.
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Una alternativa económica al rectificado
El torneado de acero con una dureza superior a 45 HRc y normalmente dentro del intervalo 55-68 HRc se define como torneado de piezas duras y es una alternativa económica al rectificado. El torneado de piezas duras ha demostrado que es capaz de reducir el tiempo de mecanizado y el coste más de un 70% además de mejorar flexibilidad, plazos de entrega y calidad:
Proceso de producción más simple, similar al torneado normal.
Utilización flexible de las máquinas, la misma máquina sirve para mecanizado exterior e interior.
Incremento de productividad.
Menor coste por pieza.
Las piezas de formas complejas se mecanizan con una sola preparación.
Respetuoso con el medio ambiente, sin refrigerante, sin residuos de rectificado.
Las herramientas para tornear se pueden programar para mecanizar perfiles que requerirían laboriosas rutinas de rectificado sobre una muela.
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Piezas
El torneado de piezas duras es un método bien asentado, especialmente en la industria del automóvil. Algunas piezas típicas son: carcasas de cajas de cambios, cubos de rueda, engranajes de transmisión, piñones de dirección, asientos de válvula, bloques de motor, pistones, camisas de cilindros y carcasas de embrague.
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Materiales de la herramienta de corte
El metal duro no se recomienda si la dureza supera 50 HRc.
Es posible utilizar cerámica entre aprox. 50-60 HRc si las exigencias de acabado superficial son moderadas:- CC670: Desbaste y semiacabado, cortes discontinuos.- CC6050: Semiacabado, cortes continuos.
Las calidades de nitruro de boro cúbico (CBN) son, por otro lado, el mejor material para tornear piezas duras. La única limitación es que el acero no debe ser más blando de aprox. 48 HRc. Las modernas plaquitas multi-vértices disponen de hasta 8 filos por plaquita y la tecnología Safe-Lok en las plaquitas negativas aporta más seguridad. Las calidades recomendadas son:- CB7015: Para cortes continuos y con interrupciones ligeras.
- CB7025: Para cortes intermitentes ligeros y pesados.- CB7050: Para cortes intermitentes pesados y condiciones inestables.
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Microgeometría de la plaquita
Hay dos tipos de geometrías de filo para las plaquitas CBN:
Tipo S: La mejor resistencia del filo. Resiste el microastillado y garantiza una calidad superficial uniforme.
Tipo T: El mejor acabado superficial en corte continuo y mínima formación de rebabas en corte intermitente. Fuerzas de corte más bajas.
Tipo SChaflán con rectificado ligeroTipo TChaflán sin rectificado
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Geometría del vértice de la plaquita
Si las condiciones son estables, utilice siempre Wiper para mejorar la productividad:
Geometría WG para semiacabado
Geometría WH optimizada para acabado.
Utilice geometría Xcel para acabado.
Sólo si la estabilidad es mala (piezas delgadas, etc.) se debe utilizar una plaquita de radio normal.
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Factores clave en torneado de piezas duras
Además de las recomendaciones generales para operaciones de torneado, hay algunos factores más específicos que se deben resaltar.
Prepare la pieza en la fase blanda
Evite las rebabas
Mantenga tolerancias estrechas
Mecanice chaflanes y curvas en la fase blanda
No entre ni salga del corte de forma brusca
Programe movimientos curvados para entrar y salir de la pieza.
Preparación
Buena estabilidad de la máquina, sujeción y alineación de la pieza son factores cruciales.
Como norma general, una pieza con relación longitud/diámetro inferior a 2:1 suele resultar aceptable para mecanizarla con apoyo en un solo extremo. Si se utiliza apoyo de contrapunto adicional, esta relación se puede ampliar.
Tenga en cuenta que un diseño térmicamente simétrico de cabezal y contrapunto aporta estabilidad superior.
Utilice el sistema Coromant Capto
Utilice CoroTurn RC para condiciones estables, y CoroTurn 107 para piezas delgadas y para torneado interior.
Para maximizar la rigidez del sistema, se deben limitar los voladizos.
Considere utilizar barras para mandrinar con mango de metal duro y Silent Tools para torneado interior.
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Control de viruta
Montaje de la herramienta boca abajoLa evacuación eficiente de la viruta evita arañazos en la superficie torneada e impide que la viruta quede atascada dentro del agujero antes del segundo corte.
La salida de viruta se puede mejorar mediante: montaje de la herramienta boca abajo, datos de corte, recorrido de la herramienta, radio de la plaquita, aire a presión.
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Es preferible no utilizar refrigerante
Torneado de piezas duras (HPT) sin refrigerante es la situación ideal y es perfectamente viable. Ambas plaquitas, CBN y cerámica, toleran elevadas temperaturas de corte y esto elimina el coste y la molestia de la aplicación de refrigerante.
Algunas aplicaciones pueden requerir refrigerante, por ejemplo, para controlar la estabilidad térmica de la pieza. En estos casos, debe garantizarse el flujo continuo de refrigerante durante toda la operación de torneado.
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Datos de corte y desgaste
Si el calentamiento es elevado en la zona del filo, se reducen las fuerzas de corte. Por este motivo una velocidad de corte demasiado baja (menos calor) puede provocar la rotura de la plaquita.
La formación de cráteres de desgaste afecta de manera gradual a la resistencia de la plaquita, pero no demasiado al acabado superficial.
Como contraste, el desgaste en incidencia afecta de manera gradual a la tolerancia.
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Criterios para el cambio de plaquita
Un acabado superficial predeterminado es el criterio más frecuente y práctico para el cambio de plaquita. El acabado superficial se mide automáticamente en un puesto separado y se obtiene un valor según la calidad de acabadoespecificada.
Cuando se alcanza este valor definido, es el momento de cambiar la herramienta. Ajuste el número predeterminado de piezas un 10–20% menos de la duración media de la herramienta en un proceso optimizado. El valor exacto se debe determinar para cada caso en concreto.
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Estrategia de un solo corte
La estrategia de "arranque de metal" con un solo corte es viable tanto en operaciones exteriores como en interiores. Una preparación estable es importante y el voladizo de la herramienta no debe superar el diámetro de barra para torneado interior (1xD). Para un buen mecanizado, recomendamos plaquitas achaflanadas, con ligero rectificado (tipo S) y valores moderados de velocidad y avance.
Ventajas:
Tiempo de mecanizado muy rápido
Una posición de herramienta.
Desventajas:
Dificultad para satisfacer tolerancias muy estrechas
Duración de la herramienta más breve (que con dos cortes)
Desviaciones de tolerancia debidas al desgaste relativamente rápido.
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Estrategia de dos cortes
La estrategia de dos cortes permite mecanizar automáticamente superficies con acabado de alta calidad. Recomendamos plaquitas de desbaste en tipo S, con un radio de 1.2 mm y plaquitas de acabado sólo con chaflán, tipo T. Ambas plaquitas en geometría Wiper.
Ventajas:
Herramientas optimizadas para desbaste y acabado
Mayor seguridad, tolerancias mas estrechas y previsión de intervalos más largos para el cambio de herramienta.
Desventajas:
Se necesitan dos plaquitas
Dos posiciones de la herramienta
Un cambio de herramienta adicional.
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Recomendaciones para primera elección de geometría y calidad
