¿Qué es el ranurado?
El ranurado, también llamado rebajado, es una importante operación de mecanizado que se realiza en tornos CNC. El ranurado es un proceso que consiste en realizar ranuras exactas en una pieza de trabajo, lo que resulta esencial para el ensamblaje de componentes como las juntas tóricas.
El proceso se lleva a cabo utilizando herramientas diseñadas de forma diferente en función de consideraciones dimensionales, de forma y de dureza. Las principales técnicas son el torneado recto, el ranurado frontal y el contorneado. Cada componente se selecciona en función de los requisitos del proyecto, como el tipo de material y el tamaño de la ranura.
El ranurado es uno de los elementos más críticos de la fabricación. Garantiza precisión y flexibilidad en la producción. Son la columna vertebral de la industria moderna. Mejora la eficacia y la calidad de las piezas fabricadas para ser una de las principales técnicas utilizadas en el sector.
Entender las distintas técnicas de ranurado
Giro recto
El torneado recto implica el movimiento lineal de entrada y salida de la pieza de material para contornearla en una ranura abierta o para ajustar el diámetro. Esta técnica, aunque sencilla y fácil de trabajar, siempre va de la mano de los cortes de ranurado continuo.
Ranurado frontal
El perfilado frontal es la técnica superior para la formación de ranuras V o U frontales en piezas funcionales. Mediante el uso de herramientas de ranurado de ladrillo, el enfoque permite llegar a esquinas que de otro modo no sería posible; como resultado, se consigue un alto nivel de precisión en cortes radiales.
Ranurado de contornos
Cuando se utiliza el ranurado de contornos, se persiguen patrones de ranurado difíciles, complejos, no lineales, que contengan curvas o varíen de dirección. Por ello, este complejo método requiere un software de vanguardia, que gobierne con maestría la constante formación y reforma de las ranuras.
Ranurado interior
El ranurado interior comprende el tallado de las ranuras introducidas en el interior de una pieza de trabajo con cámara, ya que este paso es esencial para la fijación de piezas como juntas y arandelas de seguridad. El procedimiento de ranurado interno eficaz requiere la aplicación de un alto caudal de refrigerante para la eliminación de material y el control de virutas, comenzando desde la parte posterior hacia las líneas frontales del orificio.
Ranurado exterior
El ranurado se caracteriza por la conformación de la parte exterior del objeto.It incluye:
- Ranurado de un solo corte: Las plaquitas se utilizan a menudo para procesar ranuras únicas y poco profundas con un acabado preciso para la producción en serie. Además, se implementan perfiles específicos mediante insertos.
- Ranurado múltiple: Se acompaña de un grabado progresivo de varias ranuras profundas que requieren un aumento del avance del 30-50% para garantizar un flujo suave.
- Rampa: Añade a una rotación alrededor del eje vertical que representa el movimiento circular secuencial y la dirección radial, lo que resulta en ranuras, similar al proceso de fresado final, con el par reducido destinado al control de viruta.
Tipos de herramientas de ranurado
El material de construcción que estas herramientas varían de acero rápido (HSS) a carburo y cerámica, es uno de los factores decisivos de su rendimiento y capacidad de diferentes condiciones de mecanizado y materiales. La selección del material de la herramienta es un factor muy importante porque determina en gran medida la eficacia de las operaciones resultantes, la alta calidad de los acabados superficiales y la prolongación de la vida útil de la herramienta.
En el caso de las operaciones de torneado CNC, conocer los principales tipos de herramientas de ranurado y sus usos particulares ayudará a alcanzar el nivel de precisión y eficacia requerido. undefined
Herramientas de ranurado frontal
Las herramientas de ranurado frontal están diseñadas pensando en la precisión. Realizan cortes axiales a lo largo de la cara frontal de un componente asegurándose de que el radio de la ranura es el mismo que el radio de la herramienta. La precisión aquí es clave para una evacuación eficaz de la viruta que evite el fallo de las herramientas en el proceso.
Herramientas de ranurado de diámetro exterior
Las herramientas de ranurado de diámetro exterior se utilizan en la creación de ranuras en piezas de trabajo que son superficies exteriores. Esto se consigue dotando a las herramientas de orificios para refrigerante, al igual que en la mayoría de las fresas, lo que a su vez aumenta su resistencia al desgaste y su durabilidad bajo un uso constante.
Herramientas de ranurado de diámetro interior
Para las ranuras internas se utilizan herramientas de ranurado de diámetro interior. Estos componentes están fabricados con materiales duros como el metal duro o el diamante, que mantienen una alta precisión y durabilidad incluso trabajando en los espacios reducidos de una pieza hueca.
Herramientas de ranurado, torneado y corte
Las herramientas de torneado de ranurado son extremadamente versátiles y pueden utilizarse para una gran variedad de tareas de ranurado, incluida la realización de ranuras de contorno especiales. Las herramientas de tronzado, que también sirven para cortar una pieza de trabajo en dos secciones separadas, también se utilizan para taladrar ranuras excepcionalmente estrechas.
Consideraciones clave en el mecanizado de ranurado:
Tipo de material
El tipo de material tiene un gran efecto sobre la estrategia de mecanizado que se debe utilizar. Los tipos de materiales influyen en la selección de los instrumentos de ranurado y sus características. Por ejemplo, si se utilizan materiales más duros, es necesario que las herramientas sean duraderas, como el metal duro o la cerámica, para soportar el desgaste, mientras que los materiales más blandos pueden permitir una mayor velocidad de mecanizado y, en consecuencia, un menor desgaste de las herramientas.
Geometría de las ranuras
La geometría de la ranura, a su vez, influye en las herramientas asignadas y las técnicas que se emplearán durante el mecanizado. Las dimensiones del patrón -incluida su anchura, profundidad y perfil- deben estar en sintonía con el propósito de la fabricación, ya sean pistas de sellado o aquellas que requieran un aspecto más liso.
Selección de herramientas
La elección de la herramienta para ranurar tiene un gran impacto. Garantizar que las herramientas se adaptan tanto al tamaño y la forma de la ranura como al material que se va a tallar minimiza el desgaste y aumenta la eficacia. Las herramientas de distintas especificaciones, adecuadas para el ranurado interior o exterior, precisan el trabajo combinando los requisitos con el equipo.
Parámetros de corte
Tipo Los parámetros, como la profundidad de corte, el avance y la velocidad del husillo, deben basarse con precisión en la dureza del material y la forma específica de la ranura. Una configuración adecuada es de fundamental importancia para evitar cualquier fallo de la herramienta y producir una superficie resultante de máxima calidad.
Control de virutas
Un control adecuado de la viruta es crucial para proteger la calidad de la herramienta y generar un acabado uniforme. La geometría correcta de la herramienta de evacuación de virutas y el tipo de refrigeración de corte son los principales factores que afectan a la evacuación eficaz de las virutas para evitar la rotura de la herramienta y conseguir un funcionamiento sin problemas.
¿Cómo mejorar el mecanizado de ranurado?
Medidas de precisión: La precisión es primordial en el mecanizado de ranuras. El uso de herramientas de precisión como micrómetros, calibres de espiga y calibradores vernier garantiza que las ranuras se realicen según las especificaciones exactas. La verificación periódica de las mediciones durante las operaciones puede mitigar errores que comprometan la funcionalidad del componente.
Selección y mantenimiento de herramientas
Seleccionar los engranajes adecuados para el ranurado es una etapa esencial. Es necesario utilizar herramientas de acero rápido o carburo por su durabilidad y alto rendimiento, especialmente en materiales duros o difíciles. Además, también es importante afilar correctamente los útiles. Sin embargo, unas herramientas deficientes pueden provocar la degradación de la ranura, así como acabados superficiales deficientes e incluso roturas de la herramienta. Afilar las herramientas y seleccionar la herramienta adecuada para la tarea no sólo mejora la eficacia, sino también la calidad del resultado.
Optimización de los parámetros de corte
Equilibrar la velocidad de avance y la velocidad de corte es imprescindible para obtener el mejor rendimiento de mecanizado y acabado superficial. Empezar con una velocidad de avance más lenta ayuda a la herramienta a romper las virutas, mientras que una velocidad de corte rápida alarga la vida de la herramienta y mejora la calidad de la superficie. Aparte del ajuste de estos factores, también se puede controlar el desgaste de la herramienta reduciendo la velocidad y el avance, lo que ayuda a prolongar la vida útil de la herramienta cuando se trabaja con materiales duros.
Control eficaz de virutas
La gestión de la viruta es esencial para evitar la obstrucción de las boquillas y mantener el buen funcionamiento del equipo. El uso de rompevirutas o la aplicación de fluidos de corte adecuados ayuda a romper las virutas en tamaños más pequeños, lo que facilitará su evacuación. De este modo, el usuario conserva la herramienta y mantiene la forma de la ranura.
Uso de fluidos de corte
Los fluidos de corte minimizan la generación de calor tanto en la herramienta como en la pieza durante el proceso de ranurado. Ayudan a lubricar el proceso de corte, lo que es muy importante tanto para la vida útil de la herramienta como para el tamaño del corte. La selección de la viscosidad adecuada garantizará que el proceso se desarrolle sin problemas, mejorando la formación de viruta y reduciendo el índice de desgaste.
Conclusión
El ranurado de precisión garantiza la máxima calidad y funcionalidad en el mecanizado. Para obtener resultados óptimos, es esencial seguir las mejores prácticas en la selección de herramientas y parámetros de corte.
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FAQS
¿Qué significa para usted la distinción entre ranura y surco?
Una ranura es un orificio o abertura larga y delgada en la que se introduce algo, como una moneda o una llave. Una ranura es similar pero difiere en que su finalidad es hacer girar, guiar o sujetar otros componentes dentro de un conjunto.
¿Qué material es el mejor para crear una herramienta de ranurado?
El acero rápido (HSS) y el metal duro son las principales composiciones de las herramientas para mecanizar las ranuras. El carburo se elige por su dureza superior y sus necesidades de desgaste, especialmente para la producción en serie en condiciones exigentes.
¿Es el recubrimiento un requisito obligatorio para las herramientas de ranurado?
El recubrimiento no es un paso crítico, pero es muy útil. Puede añadir hasta diez años más de vida a una herramienta al reducir la abrasión y la fricción. Los recubrimientos más utilizados son el TiN y el DLC.
¿En qué se diferencia el rectificado del ranurado?
El rectificado abarca el proceso de corte de sustancias en trozos mediante discos o bandas abrasivas, aplicado principalmente para el acabado de superficies. En comparación, el ranurado es un proceso de corte de ranuras estrechas que se realiza generalmente para el ensamblaje o para la eliminación de tensiones.
La distinción entre ranurado y mandrinado.
El proceso de mecanizado de torneado se refiere a la creación de piezas cilíndricas mediante la rotación del material alrededor de las herramientas de corte estacionarias. En estas operaciones, el corte de ranuras en la superficie de la pieza, denominado «ranurado», puede formar parte de las operaciones de torneado.
Cómo hacer una ranura en una tubería?
- Prepare la tubería: Limpie la superficie de la tubería donde se rodará la ranura para asegurarse de que no haya impurezas ni obstrucciones.
- Ajuste de la ranuradora: Ajuste la ranuradora al diámetro y grosor del tubo.
- Coloque el tubo: Fije el tubo en la máquina asegurándose de que esté estable y alineado correctamente.
Inicie el proceso de ranurado: Active la máquina, y la rueda rodante presionará contra el tubo, formando una ranura alrededor de su circunferencia. - Inspeccione la ranura: Después de que la máquina complete el ciclo, compruebe la uniformidad y profundidad de la ranura de acuerdo con las especificaciones necesarias.
¿Qué son las fórmulas de ranurado?
Velocidad de corte (V): V=π×D×N
V es la velocidad de corte en metros por minuto (m/min).
D es el diámetro de la pieza o herramienta en metros.
N es la velocidad del cabezal en revoluciones por minuto (RPM).
Velocidad de avance (F): F=N×f
F es el avance en milímetros por minuto (mm/min).
f es el avance por revolución en milímetros (mm/rev).
Profundidad de corte: Se suele especificar en función de las capacidades de la herramienta y del material de la pieza.