Herramientas de corte para máquinas de torno CNC, ¡una guía completa!

Se utiliza una máquina de torno para dar forma y cortar madera y metal girando la pieza de trabajo y eliminando el material no deseado. Los tornos CNC, sin embargo, han cambiado y revolucionado completamente el juego al aumentar la eficiencia y aportar mayor precisión a las operaciones de corte.

Hablando de herramientas de corte, son el elemento central del torno CNC, ya que definen y dan forma al producto final. Por lo tanto, seleccionar la herramienta de corte adecuada es de inmensa importancia para producir piezas de alta calidad, extender la vida útil de la herramienta y optimizar la eficiencia.

Esta guía analizará las diferentes herramientas de corte para máquinas de torno CNC, sus características, propiedades, cuándo y cómo deben usarse. No solo eso, al final del artículo también sabrás cómo mantener estas herramientas y por qué exactamente deberían ser los criterios para las selecciones. Profundicemos.

Introducción a las herramientas de corte de torno

Con la actualización de las máquinas de corte de torno manuales a máquinas de torno CNC, se están apoderando de todas las industrias manufactureras como cualquier otra cosa. Las máquinas CNC están completamente automatizadas y funcionan mediante un programa de manejo de datos que controla las herramientas y operaciones de corte para garantizar la precisión y la eficiencia. Cada vez más industrias y aprovechando al máximo las máquinas de torno CNC; industria automotriz, electrónica, fabricación de muebles, por nombrar algunos.

Teniendo en cuenta la creciente dependencia e importancia de las máquinas de torno CNC, debe saberse que su elemento clave son las herramientas de corte que se les adjuntan. Estas son las herramientas que realmente hacen el trabajo, por ejemplo, cortar, perforación, mandrinar, roscar y cualquier cosa que sea necesaria para la pieza de trabajo.

Categorización de herramientas de corte de torno

La amplia variedad de herramientas de corte se puede dividir en categorías, lo que eventualmente ayuda a determinar cuál es exactamente la necesidad. La clasificación se basa en el material, la finalidad o los filos necesarios.

Basado en el material de la herramienta

El material con el que trabaja la máquina de torno CNC afectará la herramienta de corte que se seleccione. Esto se debe a que los diferentes materiales responden de manera diferente a los distintos tipos y, por lo tanto, se debe tener en cuenta qué material entrará en contacto con la herramienta de corte para garantizar una mayor eficiencia. Las herramientas de corte juegan un papel importante en su rendimiento, incluida la resistencia al desgaste, la capacidad de corte y la resistencia al calor.

1. Acero de alta velocidad (HSS)

Las herramientas HSS son conocidas por su rigidez y durabilidad. Se utilizan donde no se requiere mecanizado de alta velocidad y donde el costo es más preocupante. Aunque cuestan menos que otros materiales, también son menos resistentes al calor y al desgaste, lo que significa que se desgastan más rápidamente.

2. Cerámico

Las herramientas de corte cerámicas son altamente resistentes al calor, lo que significa que son perfectas para el mecanizado a alta velocidad de material endurecido. También pueden soportar altas velocidades de corte sin necesidad de refrigerantes, pero pueden agrietarse bajo una tensión mecánica elevada.

3. Carburo

Esta es la herramienta de corte más utilizada en las máquinas de torno CNC, está hecha de carburo de tungsteno y es muy utilizada por su dureza, resistencia al desgaste y por proporcionar nitidez durante altas velocidades de corte. Este material para herramientas de corte es ideal para piezas de trabajo metálicas. Sin embargo, esto también puede romperse con un impacto fuerte.

4. cermet

Esta herramienta de corte es una combinación de materiales cerámicos y metálicos que, en última instancia, la hacen ideal para afrontar la dureza. La herramienta de corte Cermet proporciona buenas operaciones de acabado.

Basado en la operación realizada

Otro criterio para las herramientas de torno CNC se basa en la operación de mecanizado. Por lo tanto, las operaciones deben ser un factor al considerar las herramientas.

1. herramientas de torneado

Esta herramienta se utiliza en operaciones de torneado donde se logra una forma o dimensión específica de la pieza de trabajo quitando el material del diámetro exterior de una pieza de trabajo cilíndrica. El torneado es la operación más común y se puede dividir aún más según la tasa de eliminación de material sobre el acabado de la superficie.

Por ejemplo, las herramientas de torneado y desbaste están diseñadas para eliminar material a granel, ya que tienen un radio de punta más grande. También tienen filos de corte más fuertes, lo que permite un fácil manejo de fuerzas de corte elevadas.

El siguiente paso son las herramientas de torneado de acabado que tienen un radio de punta más pequeño y proporcionan una superficie lisa después del desbaste. Sin embargo, proporcionan índices de eliminación de material más bajos en comparación con el desbaste.

La última es la herramienta de torneado de perfiles que se utiliza para perfiles externos complejos y requiere una geometría precisa para seguir el perfil especificado y mantener la precisión.

2. herramientas aburridas

Las herramientas de mandrinado son necesarias para el mecanizado interno porque expanden o terminan los agujeros pretaladrados en una pieza de trabajo, lo que da como resultado diámetros internos exactos y acabados superficiales de alta calidad.

Las herramientas de mandrinado en desbaste están destinadas a eliminar grandes volúmenes de material en las primeras fases, dando como resultado la forma interior básica.

Después del mandrinado en desbaste, se utilizan herramientas de mandrinado de acabado para aumentar la precisión y la calidad de la superficie, asegurando que las dimensiones finales coincidan con las especificaciones exactas.

Las barras de mandrinado de precisión se utilizan para el mecanizado interno de alta precisión porque proporcionan un control delicado y tolerancias estrictas, que son fundamentales en aplicaciones que requieren una precisión extrema. Estas herramientas son esenciales para crear superficies interiores suaves y precisas.

3. Herramientas para tronzar y ranurar

Las herramientas de tronzado y ranurado tienen tareas únicas, pero con frecuencia se usan indistintamente en tornos CNC. Las herramientas de separación, también conocidas como herramientas de corte, son herramientas estrechas y con bordes afilados que se utilizan para separar componentes de una pieza de trabajo más grande cortando a lo largo de un solo eje.

Las herramientas ranuradoras, por otro lado, están destinadas a cortar ranuras o canales en la superficie de una pieza de trabajo. Estos pueden ser internos, como agujeros o perforaciones, o externos, a lo largo del diámetro o la cara de la pieza, con perfiles adaptados a diversas geometrías de ranura.

4. Herramientas de perforación

Las herramientas de perforación se utilizan para crear agujeros redondos en la pieza de trabajo y, a menudo, son la operación inicial en el mecanizado de torno CNC, sentando las bases para procesos posteriores como taladrado o roscado. La broca helicoidal es el tipo más común y tiene una forma helicoidal que ayuda a eliminar la viruta a medida que corta el material. Las brocas helicoidales son versátiles y se utilizan para una variedad de materiales en la realización de orificios iniciales. Las brocas centrales, por otro lado, crean pequeños orificios piloto que guían las brocas helicoidales más grandes, asegurando que la broca permanezca centrada y evitando la deflexión durante el mecanizado.

5. Herramientas de roscado

Las herramientas de roscado se utilizan para cortar roscas similares a tornillos en las superficies externas o internas de una pieza de trabajo, con geometrías específicas para garantizar perfiles de rosca precisos y uniformes. Las herramientas de roscado externo están diseñadas para cortar roscas en el diámetro exterior de piezas de trabajo cilíndricas. Sus filos de corte tienen forma según el perfil de rosca requerido, con programación CNC que garantiza un paso y una profundidad precisos. Las herramientas de roscado interno realizan la misma función dentro de orificios o orificios, creando roscas internas que deben coincidir con el perfil de rosca externo con precisión para un ajuste adecuado, lo que las hace críticas en aplicaciones que requieren componentes roscados.

6. Herramientas de moleteado

Las herramientas de moleteado se utilizan para crear superficies texturizadas o estampadas en piezas de trabajo cilíndricas, principalmente con fines estéticos o funcionales, como mejorar el agarre de mangos o sujetadores. Las herramientas de moleteado rectas crean crestas paralelas a lo largo de la superficie, proporcionando un patrón lineal simple. Las herramientas de moleteado de diamante, por otro lado, producen un patrón entrecruzado o en forma de diamante en la superficie de la pieza de trabajo, que se usa comúnmente para un mejor agarre, lo que las hace ideales para aplicaciones donde el manejo o la fricción son importantes. Estos patrones se pueden aplicar a piezas de trabajo de metal y plástico para diversos usos funcionales o decorativos.

Basado en el número de filos de corte

1. Herramientas de corte de un solo punto

Las herramientas de corte de un solo punto tienen un único filo que interactúa con la pieza de trabajo, lo que las hace adecuadas para tareas que incluyen torneado, taladrado, roscado y biselado. Estas herramientas son ideales para aplicaciones de mecanizado simples que exigen precisión en una sola dirección. Son fáciles de fabricar debido a su geometría básica y son ideales para mecanizado de precisión donde se requiere gran exactitud.

2. Herramientas de corte multipunto

Las herramientas de corte multipunto, como su nombre lo indica, tienen muchos filos de corte que se acoplan con la pieza de trabajo al mismo tiempo, lo que resulta en mayores tasas de eliminación de material y menor desgaste de la herramienta. Se utilizan comúnmente en operaciones que necesitan gran productividad, como perforación, molienday escariado.

Los numerosos filos de corte también mejoran la disipación de calor, aumentando la longevidad y el rendimiento de la herramienta. También hay que saber que, si bien son más eficientes que las herramientas de corte de un solo punto, también tienen una geometría más complicada.

Geometría de herramientas de corte de torno

Hablando de geometría, es muy importante hablar de las máquinas de torno CNC y sus herramientas de corte porque determina cómo interactúa con la pieza de trabajo e impacta varios resultados de mecanizado.

El ángulo de inclinación, o el ángulo entre la cara de la herramienta de corte y la superficie de la pieza de trabajo, es un aspecto geométrico importante. El ángulo de ataque tiene una influencia considerable en la fuerza de corte, la formación de viruta y el desgaste general de la herramienta. Comúnmente se utiliza un ángulo de desprendimiento positivo al mecanizar materiales más blandos porque minimiza la resistencia al corte y facilita la producción de viruta. Para materiales más tenaces, es deseable un ángulo de ataque negativo porque aumenta la resistencia de la herramienta y la resistencia al desconchado.

Otro elemento esencial es el ángulo de relieve, que es el ángulo que se forma entre el filo y la superficie de la pieza de trabajo. Este ángulo evita que la herramienta roce contra la pieza de trabajo, minimizando la fricción y el desgaste. Sin embargo, es fundamental elegir el ángulo de relieve adecuado. Si el ángulo de alivio es demasiado grande, la herramienta será más débil y será más probable que se rompa. Por otro lado, un ángulo de alivio pequeño podría producir una fricción excesiva, lo que provocaría un sobrecalentamiento y un desgaste prematuro de la herramienta.

El radio del filo también afecta el acabado final de la superficie mecanizada. Un radio mayor produce un mejor acabado superficial pero requiere más fuerza de corte. Por el contrario, un radio de corte más pequeño produce cortes más afilados y agresivos, pero es posible que no proporcione una calidad de superficie tan fina. Finalmente, el radio de la punta (la punta redondeada de la herramienta de corte) fortalece la herramienta y mejora la suavidad de la superficie. Sin embargo, si no se maneja adecuadamente, un radio de punta más amplio puede aumentar las presiones de corte y generar vibraciones en la herramienta, lo que reduce la vida útil de la herramienta y la calidad de la pieza de trabajo.

Insertos y soportes para herramientas

Las herramientas de corte se montan frecuentemente en portaherramientas en tornos CNC, que son esenciales para la estabilidad y los procesos de mecanizado precisos. Los portaherramientas están diseñados para sujetar la herramienta de corte firmemente en su lugar y al mismo tiempo mantener el ángulo de corte ideal para obtener resultados eficientes. Los portaherramientas indexables son una de las variedades de portaherramientas más utilizadas. Estos soportes emplean insertos indexables, que son puntas de corte intercambiables compuestas de cerámica o carburo.

Son más bien una forma más rentable de cambiar las puntas cuando se dan por vencidas en lugar de reemplazar toda la máquina.

Al realizar tareas de corte de un solo punto como tornear o aburrido, la rigidez y la precisión son cruciales. Los portaherramientas de cambio rápido se utilizan comúnmente en el mecanizado CNC de gran volumen para minimizar el tiempo de inactividad por cambio de herramientas. Estos soportes son extremadamente útiles para aplicaciones donde se requieren cambios frecuentes de herramientas para mantener la eficiencia, ya que permiten un cambio rápido de herramientas sin necesidad de recalibración.

Las plaquitas indexables reales están disponibles en tres formas diferentes: redonda, cuadrada y triangular, cada una de las cuales es apropiada para una determinada actividad de mecanizado. Además, se encuentran disponibles varios recubrimientos, como carbono similar al diamante (DLC) y nitruro de titanio (TiN), que aumentan la resistencia al desgaste, reducen la fricción y alargan la vida útil de la herramienta.

Criterios de selección de herramientas de torno CNC

Para obtener los mejores resultados de las operaciones de torno CNC, se debe elegir la herramienta de corte correcta. El material de la pieza es una de las variables más importantes, ya que diferentes materiales requieren distintas calidades de herramienta. Mientras que los materiales más blandos como el plástico o el aluminio se pueden mecanizar utilizando herramientas de acero de alta velocidad (HSS), que son menos costosas pero menos resistentes al desgaste, los materiales más duros como el titanio o el acero inoxidable requieren materiales de herramienta robustos como el carburo o la cerámica para soportar altas temperaturas y tener puesto.

Además, la velocidad de avance y de corte son fundamentales, ya que mayores velocidades provocan un mayor desgaste y calor. El HSS es más adecuado para operaciones más lentas, mientras que las herramientas de carburo funcionan mejor en el mecanizado de alta velocidad. Por último, el costo y la vida útil de la herramienta son factores importantes. Aunque las herramientas de alto rendimiento, como las inserciones hechas de diamante policristalino (PCD) o nitruro de boro cúbico (CBN), son más costosas, duran más y minimizan los cambios de herramientas y el tiempo de inactividad, lo que reduce los costos generales de producción.

Mantenimiento y manipulación de herramientas Para garantizar la precisión en el mecanizado y prolongar la vida útil de las herramientas, es esencial un mantenimiento adecuado. Es fundamental comprobar periódicamente si hay desgaste, astillas o roturas. Es mejor reparar las herramientas dañadas de inmediato para evitar problemas de calidad del mecanizado. Las plaquitas indexables deben almacenarse en su embalaje original para evitar daños, y se pueden evitar la oxidación y la corrosión almacenándolas en lugares secos y limpios. Las herramientas reafilables, como las HSS, pueden durar más si se reafilan; Es necesario cambiar los insertos de carburo y cerámica desgastados. La aplicación de la cantidad adecuada de refrigerante también minimiza el desgaste de la herramienta, reduce el calor y mejora el acabado de la superficie.
Conclusión Para maximizar la productividad y eficiencia del mecanizado CNC y al mismo tiempo reducir los costos y el desgaste de las herramientas, es esencial comprender la selección y el mantenimiento correctos de las herramientas de corte del torno. Pero también todo se reduce a la calidad de las herramientas de corte para el torno CNC que utiliza en su industria. Una mejor parada para todo lo relacionado con su máquina de torno CNC es CNC Yangsen. Con más de 20 años de experiencia y medidas de control de calidad altamente estrictas, nos aseguramos de que sus necesidades se satisfagan tal como usted desea.