Las herramientas de corte de torno son fundamentales para producir piezas torneadas con un máquina del torno y dar forma a los materiales a la forma deseada, convirtiéndolos en un aspecto crucial de Mecanizado CNC. Para maximizar las ventajas de estas herramientas, es esencial comprender los diversos tipos de herramientas de torno necesarias para realizar diferentes operaciones. Este artículo proporciona una guía para la diversa gama de herramientas de torno utilizadas en el torneado CNC y explica cómo seleccionar la adecuada.
¿Qué es una herramienta de corte de torno?
Por lo general, las herramientas de corte utilizadas en los tornos tienen un borde afilado que se aplica contra una pieza de trabajo giratoria para eliminar el material al nivel deseado. Estas herramientas se pueden colocar en un poste de herramientas para tornos de metal o en un soporte de herramientas para tornos de madera, y se pueden ajustar a mano, volantes o tecnología CNC.
Tipos de herramientas de corte
Los tipos comunes de herramientas de corte de torno se dividen en cuatro categorías principales de clasificación: materiales, operaciones, estructura y dirección de avance.
Basado en materiales
Las herramientas de corte de torno se pueden clasificar en las siguientes categorías según el material del que están hechas:
1. Herramientas de acero de alta velocidad (HSS)
Estas herramientas están hechas de acero de alta velocidad y pueden cortar a altas velocidades sin perder su dureza. Se utilizan más comúnmente para cortar metales como acero, aluminio y hierro fundido, creando resultados excepcionales para el mecanizado de desbaste y semiacabado. Las herramientas HSS son fáciles de afilar y tienen una larga vida útil.
2. Herramientas de carburo
Estas herramientas de torno son muy duras y resistentes al desgaste. Son compatibles con casi todos los materiales con capacidad para cortar metales duros como acero inoxidable y titanio, así como materiales abrasivos como madera o compuestos. Las herramientas de carburo pueden funcionar a altas velocidades y tienen una vida útil más larga que las herramientas HSS.
3. Herramientas de diamante
Estas herramientas están hechas de materiales de diamante sintético y se utilizan para cortar materiales extremadamente duros, como vidrio o cerámica. Las herramientas de diamante pueden funcionar a altas velocidades y tienen una larga vida útil. Sin embargo, son tan costosos que limitan su uso en aplicaciones industriales.
4. Herramientas recubiertas especiales
Como su nombre lo indica, generalmente son herramientas HSS recubiertas con materiales especiales como cerámica, nitruro de boro cúbico (CBN), carburo de tungsteno, etc.
- Herramientas de cerámica: estas herramientas están hechas de materiales cerámicos y se utilizan para cortar metales duros, como hierro fundido y aleaciones resistentes al calor. Son ideales para el corte a alta velocidad y proporcionan una excelente acabado de la superficie. Las herramientas de cerámica son muy duras y resistentes al desgaste.
- Nitruro de boro cúbico: este tipo de herramienta es extremadamente dura y tiene muchas cualidades deseables, como durabilidad, resistencia a la abrasión y es adecuada para tareas de mecanizado en bruto y corte intermitente, especialmente cuando se trabaja con materiales de hierro fundido.
Basado en Operaciones
1. Herramienta de torneado
Hay dos categorías principales de herramientas de corte de torneado que se utilizan para diferentes propósitos: herramientas de torneado de desbaste y herramientas de torneado de acabado.
- Las herramientas de torneado de desbaste se utilizan para la remoción rápida de grandes porciones de una pieza de trabajo. Están equipados con un ángulo de corte que puede soportar la presión más alta y facilitar su extracción.
- Las herramientas de torneado de acabado se utilizan para eliminar secciones más pequeñas de una pieza de trabajo. Como sugiere su nombre, están diseñados para crear superficies suaves y precisas como producto final. El ángulo está diseñado adecuadamente para lograr este resultado.
2. Herramienta de biselado
Los filos de corte de una herramienta de torneado recta configurada en un ángulo de chaflán también pueden funcionar como una herramienta de biselado. Para tareas que requieren un trabajo de biselado frecuente, se utiliza una herramienta de biselado especializada con filos de corte laterales colocados en el ángulo del biselado.
3. Herramienta de torneado de hombro
Un hombro cuadrado se forma con una herramienta de torneado con filo de cuchillo o una herramienta de refrentado, mientras que una herramienta de torneado recto con radio de punta cero y un ángulo de corte lateral es apropiado para un hombro biselado. Cuando se trata de un hombro fileteado, se elige una herramienta de torneado recto, tomando nota del radio de punta correspondiente del trabajo.
4. Herramienta de corte de hilo
Las herramientas de corte de roscas se emplean para cortando hilos en una pieza de trabajo de torno, con dos tipos comunes: corte de rosca interna y externa. En el corte de roscas externas, el mandril sostiene o centra la pieza de trabajo, mientras que el corte de roscas internas requiere un mandril para sujetar la pieza de trabajo mientras la herramienta, quitando las virutas de la pieza de trabajo, se mueve a través de ella en un patrón lineal.
5. Herramienta de revestimiento
Una herramienta de refrentado es una máquina herramienta utilizada para cortar una superficie que es perpendicular al eje de rotación de una pieza de trabajo. Es sostenido por el portaherramientas en el carro del torno durante el proceso, lo que le permite avanzar perpendicularmente.
6. Herramienta de ranurado
Se pueden hacer ranuras en superficies cilíndricas usando estas herramientas, estando determinada la forma de la ranura por la forma de la máquina herramienta del torno. Las herramientas de corte cuadradas y en forma de V son formas comunes.
7. Herramienta de formación
Una herramienta de formación es un tipo de herramienta que combina una herramienta de torneado con una herramienta de ranurado. Estas herramientas permiten la creación de formas complejas en una sola pasada. Si bien una herramienta de torneado también se puede utilizar para conformar, una herramienta de conformado diseñada con precisión puede mejorar la precisión y reducir el tiempo de ciclo.
8. Herramienta aburrida
La herramienta de mandrinado se utiliza para agrandar agujeros al ensanchar su diámetro. Estas herramientas se insertan en agujeros preexistentes.
9. Herramienta de avellanado
Una herramienta ordinaria de mandrinado puede realizar una operación de avellanado, dejando un hombro después del torneado, mientras que se usa comúnmente un avellanado con múltiples filos de corte.
10. Herramienta de socavado
La herramienta de socavado o ranurado tiene un filo de corte similar a la forma de la ranura requerida, con ángulos de incidencia por todos lados. El avance longitudinal se utiliza para el borde de corte de la ranura rebajada y el ángulo de incidencia frontal depende del orificio de trabajo.
11. Herramienta de Tronzado
La herramienta de tronzado es una herramienta angosta que se usa para quitar el mínimo de metal de una pieza de trabajo, generalmente forjada para usarse como broca para herramientas con punta de carburo cementado.
12. Herramienta de moleteado
Las herramientas de moleteado tienen dos o más rodillos de metal con patrones en relieve, que a menudo se usan para crear muescas para aumentar el agarre de la pieza de trabajo.
Basado en Estructura
1. Tipo integral
Estas herramientas tienen una longitud pequeña y se crean dando forma a una sola pieza de metal con un borde afilado de un tamaño y forma específicos. Esta construcción proporciona la fuerza que permite que la herramienta soporte altas fuerzas de corte sin romperse.
2. Tipo de soldadura
El proceso de soldadura conecta el cabezal de corte y la varilla, que están compuestos de diferentes materiales. Se incrusta un inserto de carburo en la varilla, lo que da como resultado una estructura compacta y fácil de producir. Esta herramienta es adecuada para varias herramientas de torneado, con una ventaja particular para herramientas pequeñas.
3. Tipo de abrazadera
Fabricados con diferentes materiales, el cabezal de corte y la varilla contienen un mecanismo accesorio para asegurar la hoja insertada a la barra de corte. Esta herramienta se usa comúnmente en un torno CNC, y la barra de corte se puede reutilizar después de reemplazar la cuchilla debido a que está desafilada.
Basado en la dirección de alimentación
1. Herramienta de mano derecha
Las herramientas funcionan quitando materiales de derecha a izquierda, y su diseño se asemeja a manos humanas. El pulgar derecho muestra la dirección de avance y el borde de corte principal está en el lado izquierdo de la herramienta.
2. Herramienta de mano izquierda
A diferencia de la versión de mano derecha, la herramienta de corte de mano izquierda elimina material cuando se mueve de izquierda a derecha. Cuando se utiliza la mano humana izquierda, el pulgar representa la dirección del avance y el filo de corte principal está en el lado derecho de la herramienta.
3. Herramienta de punta redonda
Las herramientas de punta redonda tienen una forma específica que carece de ángulos de inclinación lateral y posterior. Este diseño les permite usarse para operaciones de izquierda a derecha y de derecha a izquierda. Son perfectos para trabajos de acabado donde es necesaria una superficie lisa.
Geometría de herramienta de corte de torno
Las máquinas herramienta de torno vienen en una variedad de geometrías, y cada geometría difiere en su rendimiento, eficiencia y eficacia en la operación de corte determinada. Estas son algunas de las piezas más comunes:
- ángulo de punta: El ángulo de punta es el ángulo formado entre los dos filos en la punta de la herramienta. Este ángulo suele estar entre 60 y 120 grados y se elige en función del material que se corta y el acabado superficial deseado.
- Geometría de flauta: La forma y el tamaño de los canales de una herramienta de corte pueden afectar la evacuación de virutas, la vida útil de la herramienta y las fuerzas de corte. Las geometrías de los canales pueden ser rectas, helicoidales o variables, según las necesidades de la aplicación específica.
- Ángulo de alivio: El ángulo de relieve es el ángulo entre la cara de corte y una línea perpendicular al eje de la herramienta. Este ángulo afecta la resistencia del filo de corte y también puede afectar la evacuación de virutas.
- Ángulo de ataque: El ángulo de inclinación es el ángulo entre la superficie superior de la herramienta de corte y una línea perpendicular al eje de la herramienta. Un ángulo de inclinación positivo puede mejorar el rendimiento de corte, pero también puede aumentar las fuerzas de corte y generar más calor.
- Ángulo de corte: Este es el ángulo entre el borde de corte y una línea perpendicular a la superficie que se está cortando. Un ángulo de corte más pequeño crea un borde de corte más afilado, pero también aumenta las fuerzas de corte y el riesgo de rotura de la herramienta. Un ángulo de filo más grande disminuye las fuerzas de corte pero puede producir un acabado más rugoso.
- Ángulo de incidencia: El ángulo de incidencia es el ángulo entre el flanco de la herramienta y la superficie de la pieza de trabajo. Un ángulo de incidencia mayor puede aumentar el flujo de virutas y reducir las fuerzas de corte, pero también puede debilitar el filo.
Elegir la herramienta adecuada para el trabajo
Al elegir una herramienta de corte de torno, es esencial tener conocimiento de aspectos específicos de la herramienta. Aquí hay algunos factores críticos que debe tener en cuenta.
Consideraciones para el Material
1. Metales blandos
Cuando se cortan metales blandos como aluminio, latón y cobre, el material de la herramienta debe tener una alta resistencia al desgaste para evitar el desgaste y la acumulación de filos que resultan de la adherencia del metal a los filos de corte. La tenacidad también es importante para evitar roturas debido a las virutas largas producidas por los metales blandos. La herramienta de corte también debe tener una buena resistencia al calor para manejar las altas temperaturas creadas al cortar metales blandos. Se prefieren los materiales con estas propiedades, como el acero rápido, el acero rápido tratado térmicamente, el carburo de tungsteno y el acero rápido con cobalto añadido.
2. Metales Duros
El corte de metales duros como el acero o el titanio requiere el uso de herramientas que puedan soportar altas presiones y temperaturas durante el mecanizado. En términos de dureza, el material de corte debe ser más duro que la pieza de trabajo. El nitruro de boro cerámico o cúbico (CBN) se utiliza para cortar metales duros. La tenacidad también es importante, ya que los metales duros crean virutas cortas y abrasivas que pueden dañar los bordes cortantes. Las herramientas de corte fabricadas con materiales de alta tenacidad, como el carburo o el acero de alta velocidad, pueden soportar las fuerzas abrasivas y durar más. Además, las herramientas de corte fabricadas con acero rápido con alto contenido de cobalto o carburo con carburo de tungsteno o cobalto añadido ofrecen una mejor resistencia al calor.
3. Plásticos
Las propiedades antiadherentes son necesarias para las herramientas de corte para evitar que el plástico se pegue al borde y provoque la degradación del acabado de la superficie. Además, las herramientas de corte con materiales de alta conductividad térmica se prefieren para el corte eficiente de plásticos debido a su baja conductividad térmica. Las herramientas fabricadas con materiales como las recubiertas de diamante o PCD pueden tener propiedades antiadherentes. El acero rápido y las aleaciones de cobalto fundido son buenas opciones para materiales de alta conductividad térmica. Los cortadores de carburo son excelentes por sus propiedades de retención del afilado, lo que reduce el riesgo de rotura de la herramienta cuando se mecaniza el plástico.
Geometría de la herramienta y parámetros de corte
La dirección en la que cortará una herramienta está determinada por la ubicación de su filo. La geometría correcta de la herramienta en el corte de torno, junto con las consideraciones de durabilidad y rendimiento, juega un papel importante en la optimización del proceso de corte para la pieza de trabajo específica que se está mecanizando.
La forma deseada de la pieza
Se pueden usar diferentes tipos de herramientas de torno para lograr una forma específica. Por lo tanto, se debe seleccionar la máquina-herramienta de torno adecuada en función del resultado deseado. Debido a la naturaleza complicada de muchos proyectos de mecanizado CNC, pueden ser necesarias varias herramientas de corte.
Conclusión
Elegir las herramientas de corte de torno correctas es crucial para el éxito de las operaciones de torneado CNC. La selección adecuada de las herramientas de corte tendrá un impacto significativo en la eficiencia y la calidad del producto final. Este artículo proporciona una guía básica de diferentes herramientas de torno en cuatro categorías principales, sus geometrías y consideraciones clave para ayudarlo a determinar la adecuada para sus proyectos.
Trabaje con Runsom para optimizar sus proyectos de torneado CNC
En caso de que no esté seguro de qué máquina-herramienta de torno puede resultar en la forma que desea, no hay necesidad de preocuparse. Puede buscar fácilmente la ayuda de un equipo de profesionales: Runsom Precision, el destino final para todos sus requisitos de mecanizado. Nuestra gama de Servicios de torneado CNC consta de diferentes procedimientos como refrentado, biselado, moleteado, etc. Ya sea que necesite un prototipo o piezas mecanizadas de bajo volumen, le aseguramos que obtendrá resultados de la más alta calidad. Simplemente cargue sus archivos CAD hoy y obtendrá Consigue una cotización rápidamente.
Otros artículos que te pueden interesar:
