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Uso de posibilidades alternativas de mecanizado

Mecanizado económico en tornos

Matthias Oettle, técnico de Marketing, Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH 14/06/2011

14 de junio de 2011

En lo que respecta a estructuras modulares, control, portaherramientas, secuencias operativas automatizadas, etc., los tornos modernos ofrecen numerosas posibilidades de recurrir a otros métodos de producción acercándose así al objetivo del ‘mecanizado completo’.
Muescado de cuatro ranuras en un torno, ancho 18-22 mm, longitud 150-190 mm, calidad superficial Rz = 40 µm. Imágenes: Horn...
Muescado de cuatro ranuras en un torno, ancho 18-22 mm, longitud 150-190 mm, calidad superficial Rz = 40 µm. Imágenes: Horn.

Por ello, el programa de herramientas Horn incluye sistemas de herramientas para:

  • Punzonado, cilindrado, interior/exterior
  • Perforado, radial/axial
  • Muescado
  • Torneado de roscas, roscado con cabezal giratorio
  • Fresado, radial/axial/circular/de aristas múltiples
  • Mecanizado de precisión de perforaciones, escariadores/husillos
  • Pulido

A continuación presentamos una aproximación a las herramientas para perforado radial/axial, muescado y fresado axial/radial.

Muescado de formas DIN y formas especiales

  • DIN 138: ranuras de arrastre para herramientas de arranque de virutas con perforación cilíndrica (ej.: fresa de disco)
  • DIN 6881 hasta DIN 6889: conexiones de chaveta, conexiones de arrastre, tabletas de ajuste con flancos rectos

Formas especiales de ranura: se pueden producir casi todas las formas de ranura, tanto interior como exterior. Con ejes C y X programables, también ranuras cónicas y helicoidales.

  • Perfiles Torx
  • Interiores de 3, 4, 5 y 6 puntas
  • Ranuras de engrase en espiral
  • Engranajes evolventes
  • Ranuras de media luna
En el revólver de disco exclusivamente equipado con herramientas Horn se puede en la parte de abajo ver un sistema de taladradora DD de cabezales...
En el revólver de disco exclusivamente equipado con herramientas Horn se puede en la parte de abajo ver un sistema de taladradora DD de cabezales intercambiables con revestimiento de nitruro de titanio, encima una herramienta de muescado y arriba un sistema DA de fresado con revestimiento de nitruro de titanio.

Hay que tener en cuenta como posibles limitaciones:

  • Los bordes de colisión entre la herramienta y la pieza de trabajo
  • Abrazado de forma demasiado grande del filo cortante principal
  • Longitud de la ranura (actualmente realizado: Ranuras interiores hasta 250 mm de profundidad)
  • Profundidad de la forma o moldeado de la placa de corte
  • Herramientas de ranurado Horn para perfiles estándar y especiales
  • Los valores característicos para el muescado en los tornos son:
  • Velocidad de corte vc [m/min] = avance vf [mm/min]
  • La aproximación tiene lugar en la carrera de ida
  • Aproximación por carrera = aproximación (profundidad de corte) ap

Salida y entalladura de descarga

En la carrera de vuelta, la herramienta se eleva unos 0,4 mm –aún mejor con todo el corte– sobre la ranura; la carrera de vuelta tiene lugar como carrera en vacío. Es recomendable una salida suficiente para un desarrollo seguro del trabajo.

Para garantizar una carrera primaria sin colisiones, se debe tener en cuenta un suplemento de seguridad en los radios del reborde. Existen tablas de ajuste para los diferentes diámetros de cubo.

Ejemplos para formas especiales de ranura
Ejemplos para formas especiales de ranura.

Fuerzas de cizallamiento

Las fuerzas de corte se pueden calcular aproximadamente según la fórmula: Fc = w zh(1-mc) kc1.1 Ksw Ks.

Así significan:

  • Fc fuerza de corte (N)
  • w ancho de corte (mm)
  • zh aproximación/carrera (mm)
  • mc o tan 'α' exponente de subida
  • kc 1.1 fuerza específica de corte
  • Ksw factor corrector de ángulo de desprendimiento (acero 0,79)
  • Ks factor para muescado 1,18

Fresado, radial y axial

Requisitos de las herramientas de fresado:

  • Construcción corta, compacta
  • Demanda pequeña de potencia mediante presión de corte reducida (geometría positiva)
  • A avance pequeño, los mayores cortes posibles en el ataque
  • Para ello, Horn ofrece el sistema DA de fresado de cabezas de tornillos y vástagos, con placas reversibles de corte de 16, 20, 25 y 32 mm.

Perforado, radial y axial

Para esto, Horn dispone en su programa de la taladradora DD de cabezales intercambiables, diámetro nominal 12-15,9 mm en escalones de 0,1 mm, profundidad de perforación 3xD, 5xD, 7xD.

Ejemplos de uso de perforado axial:

  • Perforación piloto: herramientas verticales, propulsión o marcha inversa combinadas
  • Perforación de posición con desplazamiento axial: perforado axial y radial

Ejemplos de utilización de perforación radial:

  • Herramienta propulsada
  • Perforaciones de posición con desplazamiento axial

Resumen y perspectiva

La utilización de posibilidades alternativas de producción en los tornos presenta diferentes ventajas:

  • Mecanizado en una fijación, sin cambios de máquina, sin reequipamiento
  • Reducción de los costes de las piezas de trabajo
  • Rapidez y flexibilidad para lotes de producción pequeños y medianos y en prototipos
  • Sencilla fabricación de complicadas formas especiales, por ejemplo mediante muescado
  • Se ahorran emplazamientos de herramienta

Tendencias de evolución

  • Nuevos materiales de corte y revestimientos, adaptados al torno
  • Aparatos propulsados de muescado para reducción de los tiempos de mecanizado por pieza
  • Ciclos programados para muescado convencional
  • Escariadores de alta potencia en el torno
Mecanizado radial y axial con taladradora DD de cabezales intercambiables y fresadora DA de placas reversibles de corte
Mecanizado radial y axial con taladradora DD de cabezales intercambiables y fresadora DA de placas reversibles de corte.

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