Diferentes tipos de operaciones de mecanizado
Durante la fabricación de una pieza, se necesitan una variedad de operaciones y procesos de mecanizado para eliminar el exceso de material. Estas operaciones suelen ser mecánicas e implican herramientas de corte, muelas y discos abrasivos, etc. Las operaciones de mecanizado pueden realizarse en formas de molino en stock, como barras y planos, o pueden ejecutarse sobre piezas fabricadas mediante métodos de fabricación anteriores, como fundición o soldadura. Con el reciente avance de la fabricación aditiva, últimamente el mecanizado ha sido etiquetado como un proceso "sustractivo" para describir la eliminación de material para fabricar una pieza terminada.
Diferentes tipos de operaciones de mecanizado
Dos procesos de mecanizado principales son el torneado y el fresado, que se describen a continuación. Otros procesos a veces son similares a estos procesos o se realizan con equipos independientes. Una broca, por ejemplo, puede instalarse en un torno utilizado para tornear o colocarse en un taladro de columna. Hubo un tiempo en que se podía distinguir entre torneado, donde gira la pieza, y fresado, donde gira la herramienta. Esto se ha desdibujado un poco con la llegada de centros de mecanizado y centros de torneado que son capaces de realizar todas las operaciones de las máquinas individuales en una sola máquina.
Torneado
El torneado es un proceso de mecanizado realizado por un torno; el torno hace girar la pieza de trabajo a medida que las herramientas de corte se mueven a través de ella. Las herramientas de corte funcionan a lo largo de dos ejes de movimiento para crear cortes con profundidad y ancho precisos. Los tornos están disponibles en dos tipos diferentes, el tipo manual tradicional y el tipo CNC automatizado.El proceso de torneado se puede realizar tanto en el exterior como en el interior de un material. Cuando se realiza en el interior, se conoce como "aburrido"; este método se aplica más comúnmente para crear componentes tubulares. Otra parte del proceso de torneado se llama "refrentado" y ocurre cuando la herramienta de corte se mueve a lo largo del extremo de la pieza de trabajo. Por lo general, se realiza durante la primera y la última etapa del proceso de torneado. El refrentado sólo se puede aplicar si el torno dispone de un carro transversal incorporado. Solía producir una referencia en la cara de una pieza fundida o de material que es perpendicular al eje de rotación.
Los tornos generalmente se identifican como uno de tres subtipos diferentes: tornos de torreta, tornos de motor y tornos para fines especiales. Los tornos de motor son el tipo más común que utiliza el maquinista general o el aficionado. Los tornos de torreta y los tornos para fines especiales se utilizan más comúnmente para aplicaciones que requieren la fabricación repetida de piezas. Un torno de torreta cuenta con un portaherramientas que permite a la máquina realizar una serie de operaciones de corte seguidas sin interferencia del operador. Los tornos para fines especiales incluyen, por ejemplo, tornos de disco y tambor, que un taller de automóviles utilizaría para rectificar las superficies de los componentes de los frenos.
Los centros de torneado y fresado CNC combinan cabezales y colas de tornos tradicionales con ejes de husillo adicionales para permitir el mecanizado eficiente de piezas que tienen simetría rotacional (impulsores de bombas, por ejemplo) combinadas con la capacidad de la fresa para producir características complejas. Se pueden crear curvas complejas girando la pieza de trabajo a través de un arco mientras la fresa se mueve a lo largo de una trayectoria separada, un proceso conocido como mecanizado de 5 ejes.
Perforación/mandrinado/escariado
La perforación produce agujeros cilíndricos en materiales sólidos utilizando brocas; es uno de los procesos de mecanizado más importantes, ya que los agujeros que se crean a menudo están destinados a ayudar en el montaje. A menudo se utiliza un taladro de columna, pero también se pueden colocar brocas en tornos. En la mayoría de las operaciones de fabricación, la perforación es un paso preliminar para producir orificios terminados, que posteriormente se roscan, escaman, taladran, etc. para crear orificios roscados o para llevar las dimensiones de los orificios dentro de tolerancias aceptables. Las brocas generalmente cortan agujeros más grandes que su tamaño nominal y agujeros que no son necesariamente rectos o redondos debido a la flexibilidad de la broca y su tendencia a tomar un camino de menor resistencia. Por esta razón, la perforación generalmente se especifica con un tamaño inferior y seguida de otra operación de mecanizado que lleva el orificio a su dimensión final.
Aunque a menudo se confunden taladrado y mandrinado, el mandrinado se utiliza para refinar las dimensiones y la precisión de un orificio perforado. Las mandrinadoras vienen en varias variaciones según el tamaño del trabajo. Un mandrinador vertical se utiliza para mecanizar piezas fundidas muy grandes y pesadas donde el trabajo gira mientras la herramienta de mandrinado se mantiene estacionaria. Las mandrinadoras horizontales y las perforadoras de plantilla mantienen el trabajo estacionario y hacen girar la herramienta de corte. El mandrinado también se realiza en un torno o en un centro de mecanizado. La fresa perforadora normalmente utiliza un solo punto para mecanizar el costado del orificio, lo que permite que la herramienta actúe de manera más rígida que una broca. Los agujeros perforados en piezas fundidas generalmente se terminan mediante perforación.
Molienda
El fresado utiliza cortadores giratorios para eliminar material, a diferencia de las operaciones de torneado donde la herramienta no gira. Las fresadoras tradicionales cuentan con mesas móviles sobre las que se montan las piezas de trabajo. En estas máquinas, las herramientas de corte son estacionarias y la mesa mueve el material para que se puedan realizar los cortes deseados. Otros tipos de fresadoras cuentan con herramientas de mesa y de corte como implementos móviles.
Dos operaciones de fresado principales son el fresado de desbastes y el fresado frontal. El fresado de losas utiliza los bordes periféricos de la fresa para realizar cortes planos en la superficie de una pieza de trabajo. Los chaveteros en los ejes se pueden cortar usando un cortador similar, aunque más estrecho que el cortador de losa común. En cambio, las fresas frontales utilizan el extremo de la fresa. Hay cortadores especiales disponibles para una variedad de tareas, como cortadores de punta esférica que se pueden usar para fresar cavidades de paredes curvas.
Algunas de las operaciones que una fresadora es capaz de realizar incluyen cepillar, cortar, rebajar, fresar, hundir, etc., lo que convierte a la fresadora en uno de los equipos más flexibles de un taller de mecanizado.
Hay cuatro tipos de fresadoras (fresadoras manuales, fresadoras planas, fresadoras universales y fresadoras universales) y cuentan con cortadores horizontales o cortadores instalados en un eje vertical. Como era de esperar, la fresadora universal permite herramientas de corte montadas tanto vertical como horizontalmente, lo que la convierte en una de las fresadoras más complejas y flexibles disponibles.
Al igual que con los centros de torneado, las fresadoras capaces de producir una serie de operaciones en una pieza sin la intervención del operador son comunes y a menudo se denominan simplemente centros de mecanizado verticales y horizontales. Invariablemente están basados en CNC.
