Muchas piezas precisas necesitan más de un diámetro en el mismo eje. Aquí es donde el torneado escalonado desempeña un papel importante. Si trabaja con piezas giratorias o ejes que requieren varios niveles o hombros, el torneado escalonado es un método adecuado para crear esas formas. Proporciona un método fiable y preciso para obtener los resultados que necesita.
Este artículo explica el proceso, muestra cómo funciona y le ayuda a decidir cuándo utilizarlo. Sigue leyendo para aprender los conceptos básicos y evitar errores comunes.
¿Qué es Step Turing?
El torneado escalonado es un método de torneado que crea dos o más diámetros distintos en una sola pieza redonda. Utiliza un torno para cortar a lo largo del eje en puntos fijos, eliminando material por pasos.
Lo que hace que el torneado escalonado sea único es el hombro afilado de 90° entre cada diámetro. Esta transición limpia es el "escalón" que define el proceso. Suele utilizarse cuando las distintas secciones de la pieza sirven para otros fines, como encajar en cojinetes, alojamientos o acoplamientos.
Comprender la finalidad del giro escalonado
El torneado escalonado no consiste sólo en cortar diferentes tamaños. Se utiliza para fabricar piezas que cumplan estrictos requisitos de diseño y montaje.
Creación de varios diámetros en una misma pieza
Muchas piezas necesitan diferentes diámetros a lo largo de su longitud. Por ejemplo, una sección puede tener que encajar en un rodamiento mientras que otra se conecta a un engranaje. El torneado escalonado ayuda a conformar estas formas en una sola configuración, ahorrando tiempo y garantizando cortes precisos.
Mejorar el ajuste y el funcionamiento de los conjuntos
Un buen ajuste es fundamental en los sistemas mecánicos. Un ajuste apretado o flojo puede provocar fallos. El torneado escalonado permite un control preciso de cada diámetro y escalón. Esto mejora la alineación, la conexión y el movimiento de las piezas durante su uso.
Geometría precisa de las piezas
Algunas piezas necesitan hombros planos, esquinas afiladas y longitudes exactas entre escalones. El torneado escalonado ayuda a conseguir estas características con transiciones limpias. Esto garantiza que la pieza funcione según lo diseñado y cumpla los estándares de calidad.
¿Cómo funciona un proceso de giro escalonado?
El torneado escalonado sigue un conjunto claro de pasos para producir perfiles escalonados precisos en una pieza cilíndrica.
Configuración de la máquina de torno
Monte la pieza de trabajo firmemente en el mandril. Asegúrese de que esté centrada y estable. Elija la herramienta adecuada para el material. Ajuste la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte. Utilice un portaherramientas o un programa CNC para controlar la trayectoria de la herramienta.
Desbaste
Comience con un corte aproximado para eliminar el exceso de material. Este paso da a la pieza una forma cercana al tamaño final. Ayuda a reducir la tensión en la herramienta durante los cortes finales, haciendo que los siguientes pasos sean más rápidos.
Paso de corte
Ahora, corte cada diámetro en secuencia. Mueva la herramienta a lo largo del eje y deténgase en el punto marcado. A continuación, reduzca el diámetro para esa sección. Repita esto para cada paso. Mantenga limpios los hombros de 90° entre los diámetros.
Acabado
Una vez cortados todos los pasos, dar una ligera pasada de acabado para mejorar la calidad de la superficie. Compruebe cada diámetro con calibradores o micrómetros. Asegúrese de que las alturas y longitudes de los escalones cumplen las especificaciones de diseño.
Los materiales más adecuados para el torneado escalonado
El torneado escalonado funciona con muchos materiales, pero algunos dan mejores resultados que otros. El tipo de material afecta al acabado superficial, el desgaste de la herramienta y la velocidad de corte.
Metales comúnmente utilizados
El torneado escalonado se utiliza a menudo en metales como:
- Acero
- Aluminio
- Latón
- Cobre
- Acero inoxidable
Estos metales ofrecen una buena resistencia y pueden mecanizarse con herramientas estándar. El aluminio se corta fácilmente y es excelente para la producción rápida. El acero produce piezas fuertes y resistentes al desgaste, pero puede requerir herramientas más complejas.
Plásticos y compuestos
Algunos materiales plásticos también funcionan bien con el torneado escalonado, como:
- Nylon
- Delrin (POM)
- PTFE
- Acrílico
Los plásticos son más fáciles de cortar, pero pueden requerir velocidades más lentas para evitar que se fundan. Los materiales compuestos también pueden tornearse, pero puede aumentar el desgaste de la herramienta.
Propiedades de los materiales que afectan al mecanizado
Las propiedades clave a tener en cuenta incluyen:
- Dureza: Los materiales más duros necesitan herramientas más fuertes y velocidades más lentas.
- Ductilidad: Los metales más blandos pueden formar rebabas o deformarse.
- Conductividad térmica: Un flujo térmico deficiente puede afectar al acabado superficial.
- Formación de virutas: Un buen control de las virutas ayuda a mantener los pasos limpios.
Ventajas del giro escalonado
El torneado por pasos está muy extendido porque es fiable, fácil de configurar y ofrece resultados precisos. Funciona bien tanto para piezas únicas como para grandes series.
Proceso sencillo con control preciso
El proceso es sencillo. Los operarios o los programas CNC pueden controlar la trayectoria de la herramienta con gran precisión. Cada diámetro y longitud de paso pueden ajustarse con precisión. Esto facilita el cumplimiento de tolerancias estrictas y resultados uniformes en todas las piezas.
Rentabilidad para diseños repetitivos
Una vez configurado, el torneado por pasos se repite rápidamente. Esto reduce el tiempo de trabajo y los costes de utillaje. Es una buena opción para ejes, espaciadores y otras piezas utilizadas en grandes volúmenes.
Eficacia para crear características multidiámetro
En lugar de cambiar de máquina o de configuración, todos los cambios de diámetro se realizan en una sola pasada. Esto ahorra tiempo y mantiene las piezas alineadas. El resultado es una producción más rápida con menos errores.
Desventajas y limitaciones
El giro escalonado es adecuado, pero tiene algunas limitaciones. Conocerlas te ayudará a decidir cuándo es el método correcto.
No es ideal para perfiles complejos
El torneado escalonado sólo funciona con formas rectas y escalonadas. No puede realizar curvas, conicidades ni ranuras profundas. Las piezas más complejas requieren otros métodos de torneado o fresado.
Puede ser necesario cambiar varias herramientas
Los distintos materiales o tamaños de paso pueden requerir cambios de herramienta. Los metales más duros pueden necesitar herramientas recubiertas. Los pasos más pequeños pueden necesitar herramientas más finas. Estos cambios llevan tiempo y afectan a la velocidad del ciclo.
Marcas superficiales en las transiciones entre escalones
Las esquinas afiladas entre escalones pueden dejar marcas visibles de herramientas. Si la pieza requiere un acabado liso o un contacto estrecho, se recomienda un acabado adicional, como por ejemplo pulido o moliendapuede ser necesario.
Aplicaciones del torneado escalonado
El torneado escalonado se utiliza en diversos sectores en los que las piezas requieren varios diámetros o transiciones suaves.
Ejes de automoción
Muchas piezas de automóvil, como los ejes de transmisión, los ejes de las ruedas y las barras de dirección, utilizan el torneado escalonado. Estas piezas necesitan diferentes diámetros para adaptarse a rodamientos, engranajes o juntas. El torneado escalonado garantiza una alineación y resistencia adecuadas.
Componentes aeroespaciales
En el sector aeroespacial, el peso y la precisión son importantes. El torneado escalonado ayuda a fabricar ejes ligeros, uniones sujetadores con tolerancias ajustadas. Los pasos limpios facilitan el montaje y minimizan el juego entre piezas.
Piezas de maquinaria y separadores
La maquinaria general utiliza muchas piezas escalonadas, como casquillos, separadores y acoplamientos. El torneado escalonado permite fabricar estas piezas con rapidez y precisión, garantizando el buen funcionamiento de las máquinas.
Torneado escalonado frente a otros métodos de torneado
El torneado escalonado es una de las diversas técnicas de torneado. Destaca por realizar cambios de diámetro nítidos y limpios. Pero hay otros métodos que sirven para diferentes formas de piezas.
Torneado escalonado vs. torneado cónico
El torneado escalonado realiza transiciones planas de 90° entre diámetros. El torneado cónico crea una pendiente gradual de un diámetro a otro. Las piezas cónicas se utilizan a menudo en herramientas, ejes o conexiones que necesitan un ajuste suave o una liberación fácil.
El torneado escalonado es mejor para escalones con hombros despejados. El torneado cónico es mejor para superficies angulosas o un encaje suave.
Torneado escalonado frente a torneado de contorno
El torneado de contornos da forma a curvas complejas o perfiles fluidos. Utiliza la programación CNC para guiar la herramienta por trayectorias suaves. El torneado escalonado, por el contrario, solo corta escalones rectos con esquinas afiladas.
El torneado de contornos se utiliza cuando la pieza no tiene secciones planas o necesita cambios suaves. El torneado escalonado funciona cuando se requieren perfiles limpios y escalonados.
Buenas prácticas para el éxito del giro escalonado
Los buenos resultados en el torneado por pasos dependen de la configuración, el cuidado de la herramienta y los ajustes correctos del mecanizado. Estos consejos ayudan a mejorar la calidad y reducir los problemas.
Avance y velocidad de corte óptimos
Elija el avance y la velocidad en función del tipo de material. Los metales blandos como el aluminio permiten velocidades más rápidas. Los materiales más duros, como el acero inoxidable, requieren ajustes más lentos. Mantenga constante la velocidad de avance para evitar marcas en la herramienta y vibraciones.
Uso del refrigerante y eliminación de virutas
Utilice refrigerante para reducir el calor y mejorar el acabado superficial. También ayuda a prolongar la vida útil de la herramienta. Elimine las virutas con frecuencia, especialmente al cortar escalones profundos. Las virutas acumuladas pueden dañar la pieza o romper la herramienta.
Prevención del desgaste de la herramienta y la deformación de la pieza
Utilice herramientas afiladas e inspecciónelas a menudo. Las herramientas desgastadas dejan acabados ásperos y pueden fallar en los objetivos de tamaño. Para piezas finas o largas, sujete la pieza con un contrapunto o una luneta para evitar que se doble durante los cortes.
Conclusión
El torneado escalonado es un práctico método de torneado utilizado para crear diámetros escalonados en una pieza. Desempeña un papel crucial en la fabricación de ejes, separadores y otros componentes de precisión. El proceso es sencillo, preciso y rentable tanto para lotes pequeños como para producción en serie.
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Hola, soy Kevin Lee
Durante los últimos 10 años, he estado inmerso en diversas formas de fabricación de chapa metálica, compartiendo aquí ideas interesantes de mis experiencias en diversos talleres.
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Kevin Lee
Tengo más de diez años de experiencia profesional en la fabricación de chapas metálicas, especializada en corte por láser, plegado, soldadura y técnicas de tratamiento de superficies. Como Director Técnico de Shengen, me comprometo a resolver complejos retos de fabricación y a impulsar la innovación y la calidad en cada proyecto.
