En el torneado CNC, ya sea que se esté fabricando piezas automotrices, componentes para motores de nueva energía o incluso piezas de precisión para instalaciones fotovoltaicas, el diseño del lecho del torno tiene un impacto considerable en la consistencia del rendimiento. Últimamente, cada vez más fabricantes parecen optar por modelos con lecho inclinado. Y esto no es sin razón. Los lechos inclinados ofrecen algo más que un simple cambio estético en comparación con los tornos de lecho plano. Literalmente mejoran la función de un torno CNC. Existen problemas cotidianos y tangibles en la producción que el diseño de lecho inclinado ayuda a aliviar, como minimizar el deslizamiento, acelerar los tiempos de limpieza después del mecanizado y reducir las vibraciones. Analicemos el impacto de este diseño en la funcionalidad del torno CNC, particularmente en lo que respecta al mecanizado de alta precisión en los sectores de nueva energía y automotriz.
Un torno con bancada inclinada es más eficiente en cuanto a rendimiento, ya que mejora la estabilidad estructural del torno. La mayoría de los tornos CNC con bancada inclinada utilizan un bastidor rígido de hierro fundido en una sola pieza con una bancada en ángulo, generalmente entre 30 y 60 grados. Este diseño distribuye el peso del torno, de la pieza de trabajo y de las fuerzas de corte de manera más uniforme que las bancadas planas.
¿Por qué es importante esto? Porque menos peso desigual significa menos vibración durante el corte. La vibración es el enemigo de un buen mecanizado CNC. Superficies rugosas, tolerancias inconsistentes y desgaste acelerado de las herramientas son algunos de los riesgos provocados por las vibraciones.
Un ejemplo de vibraciones que causan problemas es el mecanizado de tambores de freno para vehículos comerciales. Estas piezas requieren un mecanizado con acabado liso, ya que las superficies irregulares provocan sobrecalentamiento. El marco estable de un torno de bancada inclinada mantiene la máquina firme incluso durante cortes intensos, como al dar forma a acero grueso para esos tambores de freno. La rigidez mantiene el torno estable al trabajar materiales resistentes, como acero aleado para ejes de motor de nueva energía, reduciendo la flexión y los desplazamientos.
Algunos proveedores, como Taiyun, llevan el diseño de la bancada inclinada aún más lejos, añadiendo rieles guía reforzados y aumentando el grosor de partes clave del marco para adaptarse a necesidades específicas de producción. Un ejemplo de esto es un fabricante que se enfoca en el mecanizado de alta producción de carcasas de motor de aluminio. La bancada inclinada puede optimizarse para absorber fuerzas de corte repetidas manteniendo la estabilidad. La mejora en la calidad de las piezas y la estabilidad del torno permiten al operario utilizar velocidades más altas sin pérdida de precisión.
Cualquiera con experiencia trabajando con tornos CNC conoce el problema de las virutas de metal. Los tornos de bancada plana hacen que las virutas se acumulen alrededor de la pieza, la herramienta y la bancada, creando un desorden con el que el operador debe lidiar.
Limpiar las máquinas puede llevar a pérdida de tiempo, rayaduras en las herramientas o dañarlas. Una bancada inclinada puede aprovechar la gravedad para ayudar a resolver este problema.
Con la bancada inclinada, las virutas definitivamente caen fuera del área de trabajo. Al mecanizar carcasas de motores de aluminio, debe tenerse en cuenta que las virutas de aluminio son bastante blandas y tienden a agruparse fácilmente. Con una bancada inclinada, esas virutas se deslizarán hacia el recolector tan pronto como sean cortadas y no se acumularán alrededor de la herramienta ni la pieza. Esto parece algo menor, pero pequeños detalles generan un gran impacto a lo largo del día. Un torno de bancada plana requiere un promedio de 5 minutos de limpieza cada hora, mientras que un torno inclinado puede funcionar entre 2 o 3 horas seguidas sin necesidad de detenerse.
Para la producción de alta volumetría de accesorios plásticos para equipos de energía nueva, este aumento en el tiempo de funcionamiento es vital. Menos virutas atrapadas resultan en menos cortes irregulares debido a virutas atrapadas entre la herramienta y la pieza de trabajo. Con un torno inclinado, el aumento del tiempo de funcionamiento y la velocidad de producción resultan en un producto final de mejor calidad.
Incluso con materiales difíciles como el grafito que se utiliza en tubos guía fotovoltaicos, el lecho inclinado asegura que el área de trabajo permanezca impecable. Debido a esto, el torno puede mantener la precisión desde la primera pieza hasta la centésima.
El torneado CNC requiere mucha precisión, especialmente con componentes como los tubos guía de grafito fotovoltaicos que tienen una tolerancia requerida inferior a 0,005 mm en diámetro, o incluso con los sujetadores en la industria aeroespacial. Aquí es donde entra en juego el torno de bancada inclinada. Está diseñado de tal manera que reduce la deformación de la pieza y de la herramienta que ocurre durante el proceso de corte.
Con un torno de bancada plana, la pieza se mantiene horizontalmente, y la fuerza de corte puede provocar un ligero desalineamiento de la bancada o del mandril, pero estas pequeñas desviaciones se acumulan con el tiempo, haciendo que las piezas queden ligeramente fuera de especificación. El marco en ángulo del torno de bancada inclinada cambia el enfoque de la fuerza de corte. La pieza se mantiene estable y el enfoque en ángulo de la herramienta reduce la presión lateral durante el corte, lo que proporciona equilibrio. La pieza se encuentra en una posición estable y la herramienta se acerca de forma que no hay tensión de flexión sobre la pieza ni sobre el torno.
Un ejemplo de esto es el mecanizado de piezas en aleaciones de titanio. Debido a la resistencia del titanio, se requiere mucha fuerza para cortarlo. Un torno de bancada plana puede sufrir inconsistencias debido a la flexión durante el corte.
Sin embargo, un torno CNC con bancada inclinada soporta esa fuerza sin desplazarse, garantizando que las dimensiones de la pieza de titanio permanezcan inalteradas. Para trabajos de alta precisión, Taiyun frecuentemente personaliza sus bancadas inclinadas. Se realizan ajustes finos, como cambiar el ángulo de la bancada o añadir soportes adicionales, para asegurar que incluso los materiales más difíciles sean cortados dentro de las tolerancias requeridas.
La misma precisión se traduce en repetibilidad. Por ejemplo, cuando se producen 500 piezas automotrices idénticas, la bancada inclinada garantiza que la pieza número 500 coincida perfectamente con la primera. Este nivel de precisión es necesario en piezas que deben encajar entre sí, como en transmisiones automotrices o ensamblajes de motores de nueva energía.
En cuanto al rendimiento del torno, no solo importa la precisión de corte, sino también la comodidad en la operación y el mantenimiento. Un torno con lecho inclinado requiere menos tiempo de configuración y reparación, ya que su diseño facilita la operación y el mantenimiento diarios.
Además, el ángulo inclinado del lecho permite al operador observar todo el proceso de corte. El operador puede verificar el estado de la pieza de trabajo, buscar virutas e identificar el desgaste de la herramienta sin tener que inclinarse o ajustar su posición. Por lo tanto, es más fácil detectar problemas a tiempo.
En la mecanización de piezas pequeñas para automóviles, una visibilidad clara de cada corte permite prevenir mejor los errores.
Un lecho inclinado facilita el mantenimiento. Los tornos de lecho plano tienen áreas de difícil acceso debajo del lecho o alrededor del plato, lo que dificulta la limpieza de los rieles guía o la inspección de los cojinetes. Con el lecho inclinado, sin embargo, estas áreas son más abiertas y accesibles. Las tareas como la limpieza de los rieles guía, las revisiones del husillo y el reemplazo de porta-herramientas desgastados requieren menos tiempo en un torno con lecho inclinado, lo que significa que puede volver a operar más rápidamente.
Incluso las tareas más rutinarias, como el cambio de piezas y el ajuste del plato, son más sencillas. La lubricación y el ajuste del lecho inclinado implican que los operarios no tienen que levantar las piezas tan alto. Esto reduce la distancia que deben alcanzar y el trabajo en espacios reducidos, lo que permite cambios más rápidos entre trabajos y menor fatiga para el operario. Para fabricantes que operan dos o tres turnos diarios, esto representa una gran ventaja. Estos ahorros de tiempo y esfuerzo se traducen directamente en menos retrasos y más horas operativas productivas.
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