Elegir el portaherramientas incorrecto en un torno CNC puede atascar toda su producción. O está perdiendo tiempo con constantes cambios manuales de herramientas o ha pagado de más por un sistema complejo que no necesita.

Para trabajos sencillos de una sola operación en piezas pequeñas, basta con un único portaherramientas. Para cualquier trabajo que requiera varias herramientas o procesos, un portaherramientas giratorio, como una torreta o un sistema de herramientas de grupo, es esencial para mejorar la eficacia y permitir la automatización.

Muchos fabricantes se enfrentan a esta elección. Compran un torno sencillo para ahorrar dinero y luego pasan horas al día parando la máquina para cambiar las herramientas a mano. Por otro lado, algunos compran un enorme centro de torneado y fresado cuando lo único que fabrican son simples pasadores. El sistema de herramientas es el corazón de la productividad de un torno CNC. Define el tipo de trabajo que puede realizar y la rapidez con que puede hacerlo. La decisión no consiste sólo en tener una herramienta o muchas; se trata de adaptar la capacidad de la máquina directamente a las piezas que necesita producir.

¿Qué portaherramientas puede elegir cuando necesita más herramientas?

Sus trabajos son cada vez más complejos y una sola herramienta ya no es suficiente. Está cansado de parar la máquina para cada operación y sabe que tiene que haber una forma más eficaz.

Cuando necesite más herramientas, puede elegir entre una torreta giratoria, un carro para herramientas colectivas o una torreta motorizada. Cada sistema tiene capacidad para varias herramientas y está diseñado para distintos niveles de complejidad, velocidad y volumen de producción.

Hoy en día, las opciones son mucho más avanzadas y cada una resuelve un problema diferente. Estás superando el mundo de "una herramienta cada vez". El siguiente paso es elegir la sistema multiherramienta¹. Una corredera de herramientas alineadas permite realizar cambios rápidos en piezas pequeñas. Una torreta giratoria estándar es el caballo de batalla versátil, con capacidad para 8-12 herramientas para una gran variedad de trabajos. A torreta eléctrica² es lo último en solución de problemas, convirtiendo su torno en una máquina multifunción. Su elección definirá las capacidades de su taller.

Comparación de sistemas multiherramienta

Las tres opciones principales para alojar más herramientas tienen cada una una finalidad clara. Un sistema de herramientas en grupo dispone de 4 a 8 herramientas en línea en el carro transversal. Es increíblemente rápido porque sólo mueve los ejes X y Z para cambiar las herramientas, sin tiempo de indexación. Esto lo hace perfecto para la producción de grandes volúmenes de piezas pequeñas y sencillas. Una torreta giratoria estándar es la opción más común. Contiene de 8 a 12 herramientas y las coloca en su posición. Es más flexible y puede realizar trabajos más largos que requieren un contrapunto. Para aumentar aún más la capacidad, algunos talleres montan placas en estaciones de torreta, creando un sistema híbrido. La torreta motorizada, o torreta de herramientas motorizadas, tiene un aspecto similar a la torreta estándar, pero añade un motor para accionar las herramientas giratorias. Esto le permite fresar, taladrar y roscar en la cara o el lateral de una pieza, combinando varias operaciones en una sola configuración.

Sistema de herramientas	Recuento típico de herramientas	Lo mejor para...	Característica principal
Herramientas	4 - 8	Piezas pequeñas, trabajos de gran volumen y velocidad crítica.	Cambios de herramienta más rápidos (movimiento lineal).
Torreta giratoria	8 - 12	Trabajos generales, de complejidad media y variados.	Versatilidad y buena capacidad de herramientas.
Torreta de alimentación	8 - 12+	Piezas complejas que necesitan fresado, taladrado y torneado.	Combina operaciones (capacidad de giro).

¿Cuándo debe elegir un utillaje de banda en lugar de una torreta giratoria?

Su objetivo es fabricar miles de piezas pequeñas lo más rápido posible. Ha oído que el mecanizado por bandas es rápido, pero no está seguro de si renunciar a la flexibilidad de una torreta es la decisión correcta.

Elija el utillaje móvil cuando su máxima prioridad sea el tiempo de ciclo más corto posible en piezas cortas y de diámetro pequeño. Sus cambios de herramienta lineales e instantáneos son mucho más rápidos que el movimiento de indexación de una torreta, por lo que resultan ideales para la producción de grandes volúmenes.

La belleza de utillaje para cuadrillas³ es su sencillez y rapidez. Antes vino un cliente que fabricaba miles de pequeños separadores de aluminio. Su torno de torreta⁴ pasaba casi tanto tiempo indexando como cortando. Les cambiamos a un torno de herramienta colectiva y su tiempo de ciclo se redujo en casi 40%. Debido a que las herramientas están alineadas en el carro, el cambio de herramienta es sólo un movimiento rápido del eje X-Z. No hay torreta que desbloquear, girar o cambiar. No hay torreta que desbloquear, girar y bloquear. Esto la hace imbatible para trabajos sencillos de gran volumen. Como contrapartida, el número de herramientas es limitado y la configuración puede interferir con el contrapunto, por lo que no es adecuado para piezas largas y delgadas. Una torreta es la opción más versátil, "para todo", pero para la velocidad pura en la pieza correcta, no hay nada mejor que el utillaje colectivo.

El compromiso entre velocidad y flexibilidad

La decisión entre el mecanizado por arranque de viruta y la torreta giratoria es la clásica batalla entre especialización y generalización. El utillaje de corte es un especialista. Está diseñado para una cosa: producir una pieza pequeña específica tan rápido como sea humanamente posible. Al eliminar el tiempo de indexación rotativa, puede recortar segundos críticos de su tiempo de ciclo. En una tirada de 100.000 piezas, esos segundos suponen un enorme ahorro de costes. También es muy rígido para su tamaño, ya que las herramientas se montan directamente en el carro transversal. Sin embargo, es inflexible. El número de herramientas está limitado por la longitud física del carro, y es poco adecuado para piezas que requieren muchas operaciones diferentes o el apoyo de un contrapunto. Una torreta giratoria es generalista. Es más lenta en el cambio de herramientas, pero puede albergar más y puede configurarse para una enorme variedad de trabajos, tanto cortos como largos. Es la elección segura y flexible para un taller con trabajos futuros desconocidos.

¿Qué sistema de herramientas ofrece la mejor rigidez para corte pesado y tolerancias ajustadas?

Está realizando trabajos que requieren grandes cortes de desbaste en materiales duros. Necesita mantener tolerancias estrictas, pero tiene vibraciones y sospecha que su portaherramientas es el eslabón débil.

Para obtener la máxima precisión y rigidez en piezas pequeñas, el utillaje de banda suele ser superior debido a su diseño sencillo y directo. Para el desbaste pesado de piezas más grandes y complejas, un robusto sistema de torreta giratoria ofrece la masa y la estabilidad necesarias.

La rigidez lo es todo cuando se empuja con fuerza una máquina. La respuesta a qué sistema es más rígido depende del trabajo. Para trabajos con tolerancias estrechas en piezas más pequeñas, el utillaje móvil es el rey. Al tener menos piezas móviles, carecer de mecanismo de indexación y tener voladizos de herramienta más cortos, hay menos posibilidades de que se produzcan holguras o vibraciones. La estructura es sencilla y sólida. Sin embargo, cuando se necesita acaparar mucho material en una pieza más grande, la gran masa de un utillaje de gran tamaño no es suficiente. torreta giratoria⁵ y la robusta máquina a la que está unido proporciona una mayor estabilidad. La gran y pesada fundición de la torreta absorbe las vibraciones de los cortes pesados de una forma que un sistema de herramienta colectiva más pequeño no puede. Se trata de adaptar el tipo adecuado de rigidez al tipo adecuado de trabajo.

Comprender las fuentes de la rigidez

La rigidez de un sistema de utillaje se consigue minimizando el número de interfaces y maximizando la masa y la fuerza de sujeción. Un simple portaherramientas en un carro compuesto tiene muchos puntos potenciales de flexión. El utillaje Gang mejora esta situación montando las herramientas directamente en el carro transversal, creando una trayectoria de carga muy corta y rígida. Por eso destaca en precisión. Por otro lado, una torreta giratoria tiene más componentes -el disco de la torreta, el acoplamiento, el mecanismo de accionamiento- que pueden introducir un apilamiento de tolerancias. Pero en un torno grande diseñado para corte pesado, todo el sistema está sobredimensionado para compensar. El enorme disco de la torreta y el robusto bastidor de la máquina trabajan juntos para amortiguar las vibraciones, lo que la convierte en la mejor opción para grandes velocidades de arranque de material en trabajos grandes y duros.

¿Cómo influye la elección del sistema de herramientas en el tamaño total del torno CNC y en el área de trabajo?

Está planificando la distribución de su taller y necesita elegir un nuevo torno. Se está dando cuenta de que el sistema de herramientas no sólo afecta al rendimiento, sino que dicta todo el tamaño y la forma de la máquina.

El sistema de herramientas define fundamentalmente el tamaño de la máquina. Los tornos de herramientas múltiples suelen ser compactos, con un área de trabajo más pequeña, mientras que los tornos de torreta son más grandes para dejar espacio libre para la torreta y un posible contrapunto.

Cuando se compra un sistema de utillaje, también se está comprando una arquitectura de máquina. Una vez un cliente que quería montar una célula para pequeños tornillos médicos. Elegimos una serie de pequeñas tornos de herramientas⁶. Su diseño compacto nos permitió instalar tres máquinas en el espacio que habría ocupado un torno de torreta tradicional. Una máquina de herramienta colectiva no necesita la profundidad y altura adicionales para alojar una torreta giratoria grande. Toda la máquina puede ser más pequeña. Un torno de torreta, por su naturaleza, necesita más espacio. La torreta es un componente grande, y la bancada de la máquina debe ser lo suficientemente larga para permitir que la torreta se desplace sin interferir con el plato o el contrapunto. Esto la convierte en una máquina más grande y de uso más general. La elección del utillaje influye directamente en la utilización del espacio y en el flujo de trabajo.

La arquitectura de la máquina

El sistema de herramientas y la base de la máquina se diseñan conjuntamente. Un diseño de bancada inclinada, por ejemplo, se utiliza a menudo con ambos sistemas porque proporciona una excelente rigidez y permite que las virutas caigan. En un torno de herramienta móvil, la bancada inclinada proporciona una base sólida para el carro transversal lineal compacto, y el área de trabajo se centra en piezas pequeñas y cortas. Por el contrario, un torno de torreta necesita más espacio para respirar. El diseño debe tener en cuenta la rotación completa de la torreta, garantizando que pueda despejar el plato, la pieza de trabajo y el contrapunto en su recorrido máximo. Esto a menudo se traduce en un cabezal más grande, una bancada más larga y una carcasa más profunda, lo que conlleva un espacio total de la máquina significativamente mayor. La elección de una torreta motorizada añade aún más complejidad, ya que ahora el diseño debe incluir espacio para el motor de accionamiento y los engranajes dentro de la carcasa de la torreta.

Conclusión

Elija un utillaje múltiple para acelerar el mecanizado de piezas pequeñas, una torreta estándar para mayor versatilidad y una torreta motorizada para trabajos complejos y multioperación. Adaptar el sistema de herramientas a sus piezas es la clave de un funcionamiento rentable y eficaz del torno CNC.

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