Ranurado en tornos
Para la fabricación de ranuras interiores y exteriores se suelen utilizar procesos especiales como el dentado y el ranurado. Sin embargo, el ranurado también puede realizarse de forma rentable en tornos CNC sin componentes especiales.
Ranurado
En los tornos CNC, la pieza suele girar, mientras que las herramientas fijas, como las brocas o los taladros, retiran el material necesario. Sin embargo, cuando se trata de piezas especiales torneadas con perfiles interiores o exteriores, como cubos de engranajes con dientes o estrías, se necesita una pieza fija y herramientas móviles. Para ello se suelen utilizar procesos clásicos como el ranurado y el dentado.
La desventaja en este caso es que el operario debe cambiar de máquina durante el mecanizado, lo que supone mayores costes de producción.
Resumen: Mecanizado tradicional de ranuras
En la producción en serie, se utilizan máquinas optimizadas para cada proceso de producción con el fin de garantizar la rentabilidad. Hay cuatro procesos tradicionales: el chaveteado, el ranurado, el dentado y el corte por hilo EDM.
- El enchavetado se realiza con una herramienta de corte similar a una cuchilla, cuya forma y anchura determinan la ranura. El arranque de material se realiza en varios pasos; este proceso sólo es adecuado para agujeros pasantes.
- En el ranurado, la herramienta de ranurado determina la forma y la anchura de la ranura. También en este caso, el arranque de material tiene lugar en varios pasos; este proceso también es adecuado para agujeros ciegos.
- La herramienta de corte utilizada para el dentado es una fresa con varias aristas de corte superpuestas. El material se retira hasta las dimensiones finales en una sola pasada.
- Por último, el corte por hilo EDM da forma a las piezas mediante el mecanizado por descarga eléctrica. Este proceso sólo es adecuado para materiales conductores de la electricidad
Ranurado en el torno
Una buena alternativa a los procesos tradicionales es crear las ranuras o el dentado directamente en el torno CNC, sobre todo en el caso de las series pequeñas. Hay que tener en cuenta que en el ranurado hay que cumplir requisitos especiales de la máquina. Los modernos tornos CNC están adaptados para hacer frente a estas exigencias gracias a los rápidos movimientos de los ejes y a los constantes cambios de dirección, que son similares a los del roscado y a las elevadas fuerzas de corte del taladrado sólido.
El principal movimiento de corte en el ranurado es en la dirección z y se realiza en el avance programado por la herramienta fija. La herramienta se retira de la base de la ranura al final del movimiento de avance; el movimiento de retroceso es una carrera de retorno en vacío. El cabezal de la pieza se sujeta firmemente.
La profundidad de la ranura se ajusta mediante el avance del eje x; la anchura de la ranura se corresponde con la anchura de la herramienta de ranurado.
Si la anchura de la ranura es mayor que la de la herramienta, hay que torcer el eje c (cabezal principal).
Además, si la base de la ranura debe ser uniforme, se necesitará un eje y para el desplazamiento lateral. La máquina requiere un eje c programable para poder producir varias ranuras en el diámetro interior o exterior.
La herramienta utilizada es una herramienta de ranurado, que se define en la gestión de herramientas como, por ejemplo, una herramienta de separación frontal.
Si se producen ranuras en el torneado de forma regular, la torreta de herramientas puede estar equipada con unidades especiales de ranurado. El movimiento giratorio generado por el accionamiento de la torreta se traduce en un movimiento lineal con función de retroceso.
Creación de ranuras perfectas
Los especialistas en CNC que deseen obtener resultados óptimos al ranurar deben tener en cuenta varias cosas: En primer lugar, la ranura debe crearse siempre en la parte superior del componente para que las virutas caigan automáticamente hacia abajo desde el borde de corte (debido a la gravedad). Se necesita una refrigeración suficiente durante el proceso de ranurado para una mejor eliminación del material. Además, debe garantizarse un amplio margen de expulsión en los agujeros pasantes o en los rebajes de los agujeros ciegos, para evitar la rotura de las herramientas o los daños en las piezas torneadas.
El ranurado también puede realizarse en una fresadora o en un centro de mecanizado. En este caso, la herramienta se sujeta en el cabezal de fresado fijo.
Programación en el torno
El ranurado es fácil de programar en el control CNC gracias a programGuide. Se definen variables R, que se utilizan en un bucle IF en el programa CN. El programa CN podría tener el siguiente aspecto:
