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En el entorno de fabricación moderno altamente automatizado, la tecnología de torneado CNC se ha convertido en un método de procesamiento de alta precisión indispensable. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, los tornos CNC han reemplazado gradualmente las funciones de las máquinas herramienta tradicionales y son ampliamente utilizados en diversos campos. La tecnología de torneado CNC utiliza instrucciones por computadora para controlar con precisión el movimiento de una herramienta de corte en una pieza de trabajo giratoria, eliminando eficazmente el exceso de material para crear la forma y el tamaño deseados. Debido a sus ventajas de alta precisión, alta eficiencia y bajo costo, es ampliamente utilizado en la industria de fabricación de aviación y reemplaza gradualmente el alcance de aplicación de los tornos tradicionales. Este artículo llevará a cabo un estudio en profundidad del mecanismo de funcionamiento del torneado CNC, cubriendo el proceso completo desde la etapa de diseño hasta el mecanizado y el posprocesamiento.
¿Qué es el torneado CNC?
El torneado CNC utiliza programas informáticosy tecnología CNC avanzada para controlar con precisión el movimiento del torno, lo que permite que la herramienta de corte corte a lo largo de una trayectoria predeterminada en la pieza de trabajo giratoria, eliminando así el exceso de material y obteniendo piezas de la forma y tamaño requeridos.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas del torneado CNC?
Si bien el torneado CNC es indispensable en la industria manufacturera debido a sus capacidades y beneficios, este proceso de fabricación también tiene sus desventajas inherentes. Por un lado, el proceso de torneado CNC ofrece una excelente precisión, repetibilidad y versatilidad de materiales. Sin embargo, también existen limitaciones como las restricciones geométricas y el desperdicio de material. Exploremos algunas de las ventajas y desventajas del torneado CNC.
Ventajas del torneado CNC
- Funcionalidad:La tecnología de torneado CNC destaca en el mecanizado de una amplia gama de geometrías espirales, cilíndricas y circulares. Cuando se combina con las capacidades de fresado de los centros de torneado CNC, esta tecnología puede expandir aún más sus capacidades de procesamiento para lograr la fabricación precisa de diseños paramétricos y geometrías cúbicas altamente complejos.
- Exactitud:La tecnología de torneado CNC es conocida por su alta precisión. A través de procesos de mecanizado precisos, puede producir piezas de precisión que cumplen con tolerancias estándar de ±0,127 mm e incluso alcanzar la tolerancia más alta de ±0,001 mm.
- Producción eficiente:El torneado CNC es un proceso extremadamente rápido. En comparación con el método de fabricación tradicional, que requiere múltiples pasos que requieren mucho tiempo, el torneado CNC puede completar el procesamiento de la pieza de trabajo en un solo paso, mejorando en gran medida la eficiencia de la producción.
- Compatibilidad de materiales:La tecnología de torneado CNC tiene una amplia gama de compatibilidad de materiales y puede manejar una variedad de materiales, incluidos metal, plástico, madera y piedra. Siempre que el material se pueda comprar en forma de bloque, es probable que sea adecuado para el torneado CNC.
Desventajas del torneado CNC
- Costos de instalación inicial:El torneado CNC tiene un costo de configuración inicial bastante alto debido al costo de la máquina de torneado CNC y los costos iniciales de herramientas involucrados en el proceso.
- Velocidad de producción en masa:Si bien el torneado CNC puede producir unidades individuales rápidamente, la producción en masa puede llevar mucho tiempo porque la mayoría de las máquinas solo pueden producir una unidad a la vez.
- Residuos de material:El torneado CNC es una tecnología de fabricación sustractiva. Como tal, produce una gran cantidad de residuos en comparación con las tecnologías de aditivos y conformado.
- Limitaciones de diseño:Las tecnologías de mecanizado CNC, incluido el torneado CNC, tienen limitaciones de diseño inherentes. Ciertas características y geometrías, como orificios curvos, paredes extremadamente delgadas y bordes interiores rectos, no pueden ser mecanizadas de manera efectiva ni siquiera por centros de torneado avanzados. Además, el torneado CNC tradicional se limita a geometrías cilíndricas.
¿Cuáles son las aplicaciones del torneado CNC?
El torneado CNC, es decir, el torneado de control numérico por computadora, es una tecnología de mecanizado avanzada que controla la máquina herramienta para cortar a lo largo de una ruta designada a través de un programa de procesamiento preescrito. El torneado CNC es ampliamente utilizado en muchos campos. Las siguientes son sus principales áreas de aplicación:
1. Aeroespacial
En el campo aeroespacial, existen requisitos extremadamente altos para la precisión y confiabilidad de los componentes. La tecnología de torneado CNC puede satisfacer estas necesidades y lograr un mecanizado preciso de piezas complejas. Por ejemplo, las piezas de alta precisión y alta resistencia, como las palas de las turbinas de los motores de los aviones y las piezas estructurales del fuselaje, pueden fabricarse mediante la tecnología de torneado CNC.
2. Fabricación de automóviles
Durante el proceso de fabricación de automóviles, es necesario procesar una gran cantidad de piezas, y estas piezas a menudo tienen formas geométricas complejas y requisitos de alta precisión. La tecnología de torneado CNC puede lograr un procesamiento eficiente y de alta precisión y mejorar la eficiencia de la producción. Por ejemplo, las piezas de motores de automóviles, las piezas de transmisión, los sistemas de frenado, etc. se pueden fabricar a través de la tecnología de torneado CNC.
3. Equipo médico
La fabricación de equipos médicos también tiene requisitos extremadamente altos de precisión y confiabilidad.La tecnología de torneado CNC se puede utilizar para fabricar dispositivos médicos de alta precisión, como instrumentos quirúrgicos, implantes, etc. Especialmente para algunas piezas médicas personalizadas, la tecnología de torneado CNC puede producirlas con precisión de acuerdo con las necesidades de los pacientes.
4. Producto electrónico
En el campo de los productos electrónicos, la tecnología de torneado CNC también es ampliamente utilizada. Por ejemplo, las piezas de precisión dentro de productos electrónicos como teléfonos móviles y computadoras portátiles, como carcasas, placas base, disipadores de calor, etc., se pueden fabricar con alta precisión a través de la tecnología de torneado CNC. La precisión dimensional y la calidad de la superficie de estas piezas son fundamentales para el rendimiento y la fiabilidad de los productos electrónicos.
5. Fabricación de moldes
La fabricación de moldes es una parte integral de la industria manufacturera. La tecnología de torneado CNC puede procesar con precisión varias partes del molde, lo que garantiza la precisión y la vida útil del molde. Esto es de gran importancia para mejorar la calidad de fabricación de los moldes y reducir los costos de producción.
6. Industria del petróleo y el gas
El torneado CNC de precisión ayuda en la fabricación, reparación y mantenimiento de piezas para maquinaria pesada en la industria del petróleo y el gas. Es el método más fiable y preciso para la fabricación de piezas como pasadores, pistones, bielas y cilindros.
¿Cuáles son las diferencias de costo entre el torneado CNC y el torneado manual?
En esta sección, le mostraremos elDiferencias de costes entre el torneado manual y el torneado CNC. Las principales diferencias de coste son las siguientes:
Costo de material
No hay mucha diferencia en el costo del material entre el torneado manual y el torneado CNC, ya que ambos requieren materiales para completar el mecanizado. Independientemente del método de mecanizado utilizado, el precio del material permanece sin cambios. Sin embargo, el torneado CNC puede proporcionar una mayor precisión, lo que significa que si se utiliza el torneado CNC, se puede desperdiciar menos material. Esto puede ahorrar algunos costos.
Coste de la máquina
Existe una diferencia de costo significativa entre el torneado manual yTornos CNC. El torneado CNC requiere equipos especializados para el mecanizado, mientras que el torneado manual no requiere equipos adicionales y solo requiere operación manual. Por lo tanto, el equipoCosto del torneado CNCes significativamente más alta que la del torneado manual. Sin embargo, el torneado CNC tiene una mayor eficiencia y una eficiencia de producción significativamente mejorada en comparación con el torneado manual.
Costos de mano de obra
El torneado manual requiere más participación de mano de obra, por lo tanto, es necesario pagar más salarios al personal. El torneado CNC requiere un pequeño número de operadores para controlar la máquina. En comparación con el torneado manual,El torneado CNC puede controlar mejor los costos de mano de obra.
¿Cuáles son los tipos de operaciones de torneado CNC?
El torneado CNC no es un oficio refinado, es un proceso versátil capaz de realizar una amplia gama de operaciones. Desde formas básicas hasta detalles intrincados, cada operación cumple con requisitos específicos.
Torneado
El torneado es la operación principal en el torneado CNC. Esta operación consiste en eliminar material de la zona exterior de la pieza de trabajo. La herramienta de corte se mueve dentro y fuera de la pieza de trabajo, variando la profundidad para crear contornos o escalones. El torneado se realiza en paralelo al eje de rotación de la pieza de trabajo (torneado recto) para crear características cilíndricas rectas o en ángulo con la superficie (torneado cónico), creando características cónicas cónicas.
Paramento
Esta operación de torneado CNC consiste en eliminar material en un extremo de la pieza de trabajo para crear una superficie plana. En el refrentado, la herramienta de corte se coloca paralela al eje de rotación de la pieza de trabajo en un extremo y se mueve hacia la pieza de trabajo a una profundidad predeterminada.
Ranurado
El ranurado crea un rebaje o ranura alrededor de la circunferencia de la pieza de trabajo. En esta operación de torneado CNC, la herramienta se coloca en un punto específico perpendicular a la pieza de trabajo. A medida que la pieza de trabajo gira, la herramienta de corte se mueve gradualmente hacia ella, hasta la profundidad deseada. La herramienta de corte también puede moverse hacia los lados para aumentar el ancho de la ranura. Ejemplos prácticos de ranuras son las ranuras de las juntas tóricas de los pistones.
Raya
La operación de torneado CNC de tronzado es muy similar al ranurado, excepto que en el tronzado, la herramienta de corte continúa moviéndose más profundamente en la pieza de trabajo hasta que corta una sección.
Perforación
En el torneado CNC, el taladrado consiste en crear un agujero en un extremo de la pieza de trabajo utilizando una herramienta de corte de perforación. La herramienta se coloca a lo largo del eje central de la pieza de trabajo, creando un orificio centralizado a medida que la pieza gira. Los centros de torneado avanzados pueden perforar agujeros en diferentes ejes y orientaciones de la pieza de trabajo.
Threading
Como su nombre lo indica, el roscado en el torneado CNC crea roscas alrededor de la circunferencia externa de la pieza de trabajo. En esta operación, la herramienta de corte comienza al principio de la rosca y se mueve hacia los lados a medida que gira la pieza de trabajo. La máquina CNC controla con precisión la velocidad y el movimiento de la herramienta de corte para lograr una profundidad y un paso de rosca precisos. Las herramientas de roscado especiales también pueden roscar agujeros preformados utilizando la misma técnica.
Moleteada
El moleteado en el torneado CNC consiste en grabar un patrón en la superficie de una pieza. Esta operación utiliza herramientas de moleteado especializadas que presentan el patrón deseado en su superficie.
¿Cómo funciona el torneado CNC?
El torneado CNC es un proceso de mecanizado controlado numéricamente que utiliza herramientas de corte controladas por computadora para eliminar con precisión el material de una pieza de trabajo giratoria para crear la forma y el tamaño deseados. Los siguientes son los pasos detallados para el trabajo de torneado CNC, incluida la creación de un modelo 3D de la pieza, la conversión del modelo al código G, la configuración del torno CNC, la realización del proceso de torneado CNC y el posprocesamiento:
- Crear un modelo 3D de la pieza: Debe completarse utilizando un software de diseño asistido por ordenador (CAD). El núcleo del procesamiento de torneado CNC es garantizar que los productos procesados cumplan completamente con los estándares de diseño.
- Generar código G: Utilizamos software de fabricación asistida por ordenador (CAM) para convertir modelos 3D en código G. El lenguaje de programación tipo G se utiliza para el diseño de máquinas herramienta CNC, que cubre parámetros básicos como la trayectoria de movimiento de la herramienta, la velocidad de corte y la cantidad de alimentación.
- Configurar el torno CNC: Fije la pieza de trabajo en el eje principal del torno y asegúrese de que permanezca estable sin desplazamiento. De acuerdo con la guía del código G, ajuste varios parámetros del torno, como la velocidad de corte, la amplitud de avance, etc. Las herramientas de corte deben colocarse y ajustarse para garantizar que sigan la trayectoria de corte prevista para la operación de corte.
- Ejecute el proceso de torneado CNC: Al completar una tarea de torneado CNC, primero debe iniciar el torno y luego el sistema CNC comienza a analizar el código G y controlar las actividades de la herramienta de acuerdo con las instrucciones del código. La herramienta sigue una trayectoria predeterminada a lo largo de la pieza de trabajo giratoria para eliminar el material innecesario. El sistema de control digital puede detectar las posiciones específicas de las herramientas y piezas de trabajo y el estado del corte en tiempo real para garantizar la estabilidad y la precisión del proceso de fabricación.
- Post-procesamiento: Una vez completado el proceso de mecanizado, detenga la operación del torno y retire la pieza de trabajo. Con el fin de mejorar la calidad y la precisión de sus superficies, estas piezas de trabajo se limpian y desbarban a fondo. Utilice herramientas de medición especiales para realizar análisis de calidad en las piezas y asegurarse de que cumplan plenamente con los estándares de diseño.
¿Qué tipos de herramientas se utilizan comúnmente en el torneado CNC?
En el torneado CNC, los tipos de herramientas comúnmente utilizados no solo son ricos y diversos, sino que también cada herramienta está cuidadosamente diseñada para tener su propio propósito único y características de procesamiento significativas. Estas herramientas realizan sus respectivas funciones durante el proceso de torneado CNC y, en conjunto, garantizan la finalización sin problemas de la tarea de procesamiento.
| Tipos | Descripción |
| Herramientas de torneado | Por lo general, están hechos de acero de alta velocidad o carburo y vienen en varias formas y tamaños para adaptarse a diferentes operaciones de torneado, como refrentado, torneado de roscas y ranurado. |
| Barra de mandrinar | Es una herramienta importante para el procesamiento de mandrinado en tornos CNC y tiene las características de alta precisión y alta rigidez. Se puede utilizar para procesar el orificio interior, la cara del extremo, la ranura, etc. de la pieza de trabajo. Es una de las herramientas clave para realizar el procesamiento de formas complejas. |
| Cuchilla de corte | Es una herramienta de corte comúnmente utilizada en tornos CNC. Tiene varios materiales y formas y se puede seleccionar de acuerdo con las diferentes necesidades de procesamiento. Los insertos de corte CNC comunes incluyen insertos en forma de diamante, en forma de melocotón, en forma de triángulo, etc., que son adecuados para diferentes escenarios de procesamiento y materiales de piezas de trabajo. |
| Herramientas de corte de roscas | Se utiliza principalmente para procesar roscas, incluidas roscas externas y roscas internas. Las herramientas de torneado de roscas están diseñadas para cortar con precisión la pieza de trabajo y formar la forma de rosca deseada. |
| Herramienta de moleteado | Se utiliza para desplegar varios patrones y patrones en la superficie de la pieza de trabajo para aumentar la estética y las propiedades antideslizantes de la pieza de trabajo. |
| Broca | Se utiliza principalmente para perforar y es una de las herramientas de procesamiento de orificios comúnmente utilizadas en tornos CNC. |
| Escariador | Se utiliza para el acabado de orificios perforados para mejorar la precisión dimensional y la calidad de la superficie de los orificios. |
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Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es la diferencia entre torneado y fresado?
El torneado implica la rotación de una pieza de trabajo contra una herramienta de corte de un solo punto que no gira, mientras que el fresado utiliza cortadores giratorios para eliminar componentes de una pieza de trabajo estacionaria. Además, mientras que los productos de torneado suelen ser cilíndricos o cónicos, los productos finales del fresado tienen superficies planas.
2. ¿Qué es la operación de torneado en CNC?
La operación de torneado CNC se refiere al método técnico de rotación de la pieza de trabajo utilizando un borde de corte con una configuración geométrica específica. En el proceso de torneado CNC, la pieza de trabajo generalmente está en un estado giratorio y la herramienta se mueve a lo largo de la superficie de la pieza de trabajo de acuerdo con una trayectoria preestablecida para eliminar con precisión el exceso de material hasta que la pieza de trabajo alcance el contorno y las especificaciones de tamaño requeridas. Como método de mecanizado CNC común, la operación de torneado juega un papel decisivo en la producción y fabricación de varios tipos de piezas, y su rango de aplicación es extremadamente amplio.
3. ¿Cómo funciona el proceso de torneado?
El torneado CNC es un proceso de mecanizado CNC que utiliza herramientas de corte controladas por computadora para eliminar con precisión el material de una pieza de trabajo giratoria para crear la forma y el tamaño deseados. El proceso de torneado es un proceso de fabricación complejo y delicado que incluye principalmente la creación de un modelo 3D de la pieza, la conversión del modelo al código G, la configuración del torno CNC, la realización del proceso de torneado CNC y el posprocesamiento, etc.
4. ¿Cuál es el concepto básico del centro de torneado CNC?
El centro de torneado CNC es un instrumento de prueba de procesos utilizado en el campo de la electrónica y la tecnología de comunicación. Integra la tecnología avanzada y las funciones de los tornos CNC. Los centros de torneado CNC tienen las ventajas de alta precisión, alta eficiencia y gran flexibilidad, y pueden completar el mecanizado de precisión de varias piezas complejas.
Resumen
El torneado CNC es un proceso de mecanizado CNC que utiliza herramientas de corte controladas por computadora para eliminar con precisión el material de una pieza de trabajo giratoria para crear la forma y el tamaño deseados. El flujo de trabajo de torneado CNC incluye la creación de un modelo 3D de la pieza, la conversión del modelo al código G, la configuración del torno CNC, la realización del proceso de torneado CNC y el posprocesamiento. Como método de procesamiento de alta precisión y alta eficiencia, el torneado CNC desempeña un papel cada vez más importante en la fabricación moderna. Con el avance continuo de la tecnología, el rendimiento y la precisión de los tornos CNC continúan mejorando, y el rango de procesamiento se vuelve cada vez más amplio. En el futuro, el torneado CNC continuará desarrollándose en una dirección más eficiente e inteligente, brindando un fuerte apoyo para la transformación y actualización de la industria manufacturera.
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