Torno automático y sus características. Torno automático multihusillos de torneado longitudinal con CNC. Fabricación y procesamiento de piezas en tornos automáticos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-07 20:57

Un torno es una máquina especial, el procesamiento de piezas en el que se lleva a cabo sin la participación de un trabajador. Este tipo de equipo es más caro de lo habitual. Sin embargo, también se considera más conveniente de usar. Todas las operaciones en tales máquinas se realizan automáticamente. El trabajador solo supervisa la carga de espacios en blanco y controla la calidad de las piezas fabricadas.

Variedades de máquinas herramienta

Existen varios tipos de estos equipos. Las piezas se pueden fabricar en máquinas automáticas monohusillo o multihusillo. Estructuralmente, difieren poco. La única diferencia es que en equipos como los tornos de un solo husillo, el torneado se realiza con una sola herramienta de trabajo. Hay varios de ellos en el diseño de máquinas de varios husillos. Según el tipo de piezas, todos los tornos se dividen en:

• corte de tornillos;
• carrusel;
• girar la cara;
• girando-fresado;
• giro de torreta;
• giro longitudinal.

Las máquinas cortadoras de tornillos se utilizan para realizar todo tipo de operaciones de torneado, carrusel: para procesar piezas de trabajo de gran masa. Las máquinas de torneado frontal se utilizan para tornear productos cilíndricos, frontales y cónicos. El equipo de molienda se utiliza para el procesamiento de relieve. Los tornos de torreta se utilizan para la fabricación de piezas de forma compleja. Sobre para qué están destinadas las máquinas de sección longitudinal y cuáles son las características de su diseño, lo discutiremos en detalle a continuación.

Asignación de tornos automáticos

Al igual que las máquinas convencionales, este tipo de equipos realizan trabajos como:

• torneado longitudinal de superficies cilíndricas y escalonadas;
• procesamiento del bisel exterior;
• ranurado, refrentado y escuadrado;
• agujeros aburridos;
• perforación;
• corte de hilo;
• ranurado;
• torneado de perfiles.

Características generales de diseño

Todos los tornos automáticos y semiautomáticos, así como las máquinas convencionales, están diseñados para eliminar ciertas partes de la pieza de trabajo mientras gira esta última. Por diseño, los diferentes tipos de este equipo pueden variar mucho. Sin embargo, las características principales para la mayoría de los tipos son comunes. El diseño de cualquier torno incluye: una cama,cabezal delantero y trasero, carro. Este último está diseñado para sostener la herramienta y moverla en la dirección correcta. Un mecanismo de alimentación especial es responsable de este proceso.

En el cabezal de un equipo como un torno automático, se adjuntan un husillo y un mecanismo de cambio de velocidad. Se fija con mucha firmeza, ya que puede provocar vibraciones que se transmiten a la pieza de trabajo y reducen la calidad de la pieza acabada. El husillo en el cabezal está fijado sobre cojinetes y equipado con dispositivos de sujeción especiales (bucles o mandriles). Es impulsado por un motor eléctrico separado a través de una caja de cambios.

Las bancadas en tornos se pueden utilizar de diferentes formas (invertidas, en forma de V, planas). Este elemento estructural debe ubicarse con la mayor precisión posible. Cualquier desviación conduce a una reducción significativa en la calidad de los productos fabricados.

El contrapunto se utiliza para soportar piezas de trabajo largas durante el torneado. Suele estar situado a lo largo de la mesa y fijado en la posición más conveniente para la fabricación de la pieza.

Los tornos se pueden automatizar mediante un controlador o un dispositivo de comando mecánico. Los equipos de este tipo difieren de las máquinas CNC simples en que las piezas de trabajo en este caso también se alimentan automáticamente para su procesamiento. Estas máquinas CNC se pueden equipar adicionalmente.

La diferencia entre máquinas automáticas y máquinas convencionales

Los trabajos en máquinas de este tipo se pueden realizar de la misma manera que en equipos de torneado simples. La diferencia radica en que el torneado de piezasen máquinas automáticas se hace según el ciclo fijado rígidamente. En una máquina convencional, un trabajador, después de haber completado la fabricación de una parte, puede comenzar inmediatamente a tornear otra. En la máquina, el cambio de levas lleva varias horas y la preparación lleva varios días.

Zona de uso

Los tornos automáticos son mucho más productivos que las máquinas convencionales. Dado que sus frecuentes cambios conducen a una pérdida de tiempo de producción, este equipo se suele utilizar en la producción a gran escala. Además, dado que dicho equipo es bastante costoso, es recomendable usarlo solo si es necesario fabricar piezas de formas muy complejas con una gran cantidad de transiciones. Muy a menudo, las empresas utilizan máquinas altamente especializadas de este tipo, diseñadas para producir una pieza o un pequeño grupo de productos.

Máquinas multihusillos

Este tipo de equipo de torneado automático se utiliza en las fábricas para producir en masa piezas de varias formas y tamaños. De esta manera, tales máquinas se diferencian de las máquinas de un solo husillo, que se utilizan principalmente para la producción de productos idénticos en serie. Hay dos tipos de tales máquinas:

• Horizontales. La principal ventaja de tales máquinas es la conveniencia de cargar el material de origen. Por lo tanto, se utilizan donde se utiliza alimentación continua de barras.
• Vertical. La ventaja de las máquinas multihusillo de esta variedad son los tamaños pequeños. Coloca equipos de interioreste tipo no toma demasiado.

El torno automático multihusillo a veces se puede utilizar en la producción a pequeña escala. Pero solo si está equipado con un CNC.

Tornos longitudinales

Equipos de este tipo se han vuelto cada vez más populares recientemente. Los tornos longitudinales se utilizan para la fabricación de piezas en su mayoría pequeñas y de forma muy compleja. Una característica distintiva de su diseño es la presencia de un cabezal de husillo móvil. El tipo de abrazadera en este tipo de máquinas se utiliza collet. El contrahusillo de las máquinas de cabezal móvil está montado sobre guías lineales de alta precisión.

Una característica de las máquinas de esta variedad, entre otras cosas, son las pequeñas dimensiones. Su área de trabajo tampoco es demasiado extensa. Las máquinas de este tipo suelen funcionar a una velocidad muy alta.

El torno giratorio longitudinal automático se puede utilizar tanto en la producción en masa como en la producción en masa de piezas. Muy a menudo, los equipos de este tipo se utilizan en las industrias óptica, eléctrica y de fabricación de instrumentos. Los cortadores en tales máquinas están montados en calibres y se mueven solo en dirección horizontal. En la producción se utilizan máquinas de torneado longitudinal, tanto monohusillo como multihusillo.

El torno automático de giro deslizante está diseñado para realizar operaciones como:

• pasos de giro;
• ranurado y conificado;
• aburridoagujeros poco profundos;
• tratamiento de superficies moldeadas;
• roscado interior y exterior;
• escariar agujeros;
• moleteado de superficies exteriores;
• ranuras de fresado para tornillos;
• perforación.

Las superficies en máquinas automáticas de este tipo se pueden procesar de manera muy diferente: cónicas, cilíndricas, escalonadas, etc. Para ampliar las capacidades de las máquinas de torneado longitudinal, se utilizan todo tipo de dispositivos adicionales. Por ejemplo, el uso de palancas de cambios reduce el desgaste de las levas y los empujadores.

Características de diseño de tornos longitudinales

El cabezal de dichas máquinas se fija en el plano superior de la bancada. Delante de él hay una placa especial diseñada para instalar dispositivos adicionales. Se instala una pinza vertical en su plano superior y se instala un tope oscilante en la parte posterior. Los equipos, como un torno longitudinal, están controlados por un sistema de levas y árboles de levas fijados en el bastidor.

Beneficios clave

Las ventajas de los tornos longitudinales incluyen principalmente:

• posibilidad de obtener superficies perfiladas y cónicas al utilizar fresas prismáticas;
• superficie de producto acabado de calidad lisa;
• posibilidad de fresar tanto a lo largo del eje de la pieza como transversalmenteella;
• habilidad para rodar pequeños números, signos y letras.

El mecanizado de piezas en tornos automáticos de este tipo se puede realizar con la máxima precisión.

Principio de funcionamiento

En el proceso de procesamiento, el material de origen en tales máquinas no solo recibe un movimiento de rotación, como en las convencionales, sino también de traslación, a lo largo del eje. Los propios cortadores en equipos como los tornos de barra deslizante se mueven solo perpendicularmente a la barra. Las fuerzas radiales que surgen durante el proceso de mecanizado son absorbidas por la luneta. Esto elimina todo tipo de vibraciones y desviaciones y, en consecuencia, garantiza una alta precisión de mecanizado.

El ciclo de movimiento del cabezal y las herramientas en los tornos longitudinales automáticos se establece mediante levas adaptadas específicamente a esta pieza en particular. Estos últimos están montados en un eje especial, cuyo número de revoluciones puede variar incluso a una velocidad constante del eje.

Mantenimiento de máquinas suizas

En funcionamiento, este tipo de máquina es simple. Sin embargo, por supuesto, requieren algunos cuidados. Por ejemplo, para que el sistema de enfriamiento funcione sin problemas, es necesario cambiar periódicamente el aceite. También se recomienda enjuagar el baño líquido mensualmente. El diseño del sistema de enfriamiento también incluye un filtro, que debe limpiarse con la misma frecuencia. Estas recomendaciones deben ser seguidas. Reparar un torno es caro.

máquinas CNC

Como ya se mencionó, las máquinas diseñadas para la fabricación de piezas metálicas pueden equiparse adicionalmente con CNC. Dichos sistemas de control generalmente se usan si el torno automático está destinado a la producción de piezas en masa o en pequeña escala. El software utilizado en el CNC permite:

• automatizar el proceso de procesamiento;
• mejorar la calidad de las piezas mecanizadas;
• reduce significativamente el tiempo de configuración de la máquina.

Diferentes tipos de accionamientos y convertidores en el CNC se utilizan digitales. Son motores eléctricos que funcionan con CA o CC. Cuando se usa el CNC, se integran sensores especiales en el esquema cinemático de la máquina. La herramienta de trabajo en máquinas equipadas con CNC se utiliza lo más duradera posible, ya que operan a una velocidad y productividad muy altas. La estructura base de tales máquinas debe ser extremadamente rígida.

Tornos longitudinales multihusillo CNC

En realidad, el software numérico en sí no es más que un sistema informático con un software especial instalado que controla los accionamientos de la máquina. Por lo general, el equipo estándar de las máquinas CNC es el siguiente:

• husillo;
• sistema de refrigeración;
• contrahusillo;
• iluminación para zona de trabajo;
• sensor de expulsión de la máquina;
• variable de manga;
• dispositivo especial para recibir productos terminados;
• herramientas para torneado exterior e interior;
• herramientas de accionamiento frontal y transversal;
• el propio sistema CNC.

Los tornos simples de torneado longitudinal multihusillo sin CNC se utilizan principalmente para la producción en masa de una gran cantidad de diversos tipos de piezas pequeñas, con mayor frecuencia secciones largas y pequeñas, formas complejas. Estos últimos suelen servir como elementos estructurales de modernos equipos médicos y de laboratorio, electrónicos, relojes, etc.

La instalación de CNC en tales máquinas también le permite producir una gran cantidad de productos, pero no iguales, sino de diferentes formas (es decir, en lotes pequeños). Los autómatas ordinarios se configuran con mayor frecuencia para producir una pieza en particular, y solo una vez. El hecho es que la "reprogramación" mecánica de este tipo de equipos, como ya se mencionó, es un procedimiento extremadamente complejo y largo. El tiempo de inactividad de la producción durante el cambio afecta en gran medida su rentabilidad. Por lo tanto, el uso de máquinas convencionales para la producción de pequeños lotes de piezas de varias formas se considera inapropiado.

La instalación CNC ayuda a solucionar este problema y combina las ventajas de la máquina con la posibilidad de ampliar la gama de productos fabricados. Si la máquina tiene un sistema de control numérico, puede reconfigurarlomuy rapido. Por ejemplo, el cambio del inserto de corte se realiza directamente en la propia máquina sin quitar el soporte. Para cambiar la velocidad de rotación de las herramientas y el orden de su trabajo, solo necesita ingresar ciertos valores en la ventana del programa en la computadora CNC.

Producción de piezas en tornos CNC: características

Se reduce al mínimo la participación del trabajador en el uso de máquinas de este tipo. Todo lo que se requiere de un especialista es monitorear el buen funcionamiento del equipo. Por supuesto, la calidad de los productos en este caso depende directamente de la precisión de la configuración de la máquina. Por lo tanto, los programas de NC deben ser lo más cuidadosos posible.

La tarea principal de aquellas industrias que utilizan equipos como los tornos automáticos CNC de torneado longitudinal es producir piezas con parámetros especificados con precisión y al mismo tiempo de bajo costo. Las barras utilizadas como material de partida en este tipo de máquinas no suelen tener una forma muy geométrica (incluso calibradas). En este caso, todos los errores e imprecisiones se pueden transferir fácilmente a la pieza terminada. Después de todo, las herramientas de trabajo, por supuesto, no pueden cambiar arbitrariamente su posición o velocidad de rotación sin intervención humana. Esta característica del corte en máquinas automáticas se llama "herencia" y es el principal problema para los programadores técnicos de las empresas. Por lo general, se resuelve reduciendo la velocidad de los modos de procesamiento a lo largo de toda la longitud de corte. Lo que, por supuesto, conduce a un aumento en el costo de los productos debido a un aumento en los costos de tiempo.

Mientras tanto, es posible deshacerse de la "herencia" con pérdidas mínimas utilizando modernos programas de aplicación CNC especiales desarrollados teniendo en cuenta las características dinámicas del sistema de procesamiento que lo determinan. Su uso le permite establecer el modo de corte más preciso con una reducción de la pérdida de tiempo de más de dos veces.

Principales marcas

Por lo tanto, el ajuste correcto del torno tipo suizo mediante programas CNC le permite hacer que la producción de piezas pequeñas sea lo más rentable posible. Pero, por supuesto, solo si el equipo en sí es de alta calidad. La reparación de tornos longitudinales automáticos con CNC es compleja, costosa y requiere mucho tiempo. Por lo tanto, la elección de tales máquinas es un asunto muy serio y responsable.

Al comprar equipos como un torno automático, en primer lugar, debe prestar atención a su fabricante. Por ejemplo, los tornos longitudinales multihusillo CNC de las siguientes marcas merecen buenas críticas:

• Tornos de la serie MultiSwiss.
• LA155F30.
• HJM SQC38.

Máquinas Tornos

Las ventajas de la serie de máquinas MultiSwiss incluyen, en primer lugar, una alta productividad y un diseño relativamente simple. El torno CNC multihusillo de Tornos es bastante fácil y rápido de configurar y reconfigurar. Para trabajar en una máquina de este tipo, no es necesario ser un especialista en máquinas de varios husillos. Controlproducido íntegramente por CNC. Las características técnicas de las máquinas de esta línea se presentan en la tabla.

Parámetro	Significado
Número de portaherramientas	7 piezas
Diámetro máximo de la barra	14mm
Longitud máxima de la pieza de trabajo	40mm
Número de ejes	6 piezas
Velocidad máxima del husillo	8000rpm
Poder	5,6 kW
Par máximo	7,5 Nm
Número de contrahusillos	1 piezas
Velocidad máxima del contrahusillo	8000rpm
Potencia del contrahusillo	5 kW
Sistema CNC	Fanuc
Peso de la máquina	7000kg
Dimensiones	1440x5920x2120mm

Modelos LA155F30

Los tornos automáticos de tres husillos de esta marca pertenecen a la clase de precisión "B". Las principales ventajas de las máquinas LA155F30 son la fiabilidad y la larga vida útil. Incluso después de un largoEl uso de estas máquinas le permite procesar piezas con la máxima precisión. Además, las máquinas LA155F30 no son demasiado costosas y fáciles de mantener.

Las características de los tornos automáticos de este fabricante son las siguientes:

• diámetro de la barra procesada min/max - 6/16 mm;
• longitud máxima del producto: 160 mm;
• velocidad del eje principal - 80-8000rpm;
• potencia del motor eléctrico - 5,5 kW;
• peso de la máquina - 2270 kg;
• dimensiones con accesorios - 5600x900x1720 mm.

Máquinas HJM SQC38

El torno automático multihusillos de esta marca también asegura la máxima precisión en el mecanizado de piezas. Este equipo está destinado al procesamiento de piezas a alta velocidad (torneado y fresado longitudinal). A continuación se muestran las especificaciones de HJM SQC38.

Parámetro	Significado
Número de herramientas accionadas	6 piezas
Diámetro máximo de la barra	38mm
Longitud máxima del producto	210mm
Velocidad de la herramienta de accionamiento	4000 rpm
Velocidad del husillo	8000rpm
Peso de la máquina	4500kg
Dimensiones	2100x1450x1700mm

Conclusión

Por lo tanto, los tornos longitudinales CNC modernos son equipos muy convenientes, productivos y, en la mayoría de los casos, confiables. Lo más importante en su funcionamiento es utilizar el software más pensado. Esto aumentará la rentabilidad de la producción y producirá productos de calidad con dimensiones precisas.