Guia Completa de Torns i Fresadores: Tipus i Tècniques de Mecanitzat

Tipus de Torns

Torn paral·lel

Cada cop està sent més relegat a treballs de poca importància, a utilitzar-se als tallers per a aprenents i a tallers de manteniment per a realitzar treballs puntuals o especials.

Torn frontal

El torn a l'aire és una adaptació del torn paral·lel per al tornejat de peces de diàmetres grans i poca longitud. Està destinat a la mecanització de grans peces de petit gruix i gran diàmetre (rodes de ferrocarril, etc.). La seva bancada és molt baixa, pràcticament a nivell del sòl.

Torn vertical

El torn vertical és una varietat de torn, d'eix vertical, dissenyat principalment per a la mecanització de peces molt grosses que, pel seu pes i dimensions, seria molt difícil de mecanitzar en un torn paral·lel. El plat va a terra o a una estructura paral·lela al terra i no tenen contrapunt. Normalment, les peces que es treballen en aquest tipus de torn s'han de manipular i fixar amb grues.

Torn copiador

S'anomena torn copiador a un tipus de torn que, operat amb un dispositiu hidràulic i electrònic, permet el tornejat de peces d'acord amb les característiques d'aquesta seguint el perfil d'una plantilla que reprodueix el perfil de la peça. Aquest tipus de torn s'utilitza per al tornejat d'aquelles peces que tenen diferents diàmetres i/o esglaons que han sigut prèviament desbastats o fosos i tenen poc material excedent. Són àmpliament utilitzats pels fusters o els marbristes per donar forma a columnes embellidores. Són senzills de preparar, el que permet fer sèries curtes o mitjanes.

Torn revòlver

El torn revòlver és un tipus de torn dissenyat per mecanitzar peces sobre les quals és possible el treball simultani de diverses eines amb la finalitat de reduir el temps de mecanitzat. Les peces que cobreixen aquest tipus de perfil són aquelles que, partint de barres, tenen una forma final de casquet o similar. D'aquesta manera, subjectant bé la peça amb el plat de garres, es trepa, mandrina, rosca o escaira per la part interior i, alhora, es cilindra, ranura, refrenta, rosca o talla per la part exterior.

Torn automàtic

Un torn automàtic és aquell que té el seu procés de treball totalment automatitzat. L'alimentació també està automatitzada i la barra de material s'insereix per la part exterior del capçal a través d'un tub. La preparació d'aquest tipus de torn és molt laboriosa i per això s'utilitzen principalment per a grans sèries de producció. El moviment de totes les eines està automatitzat amb un sistema d'excèntriques i reguladors electrònics que regulen el cicle i els topes de final de carrera.

Torn CNC

Els torns CNC acostumen a ser qualsevol tipus de torn on els seus moviments han estat automatitzats amb un controlador numèric. Alleugereixen les tasques de l'operari i les simplifiquen, alhora que redueixen temps de producció i milloren precisions i repetibilitat de sèries. Actualment és el tipus de torn que la indústria està intentant implantar en tots els centres de treball.

Tipus de Fresadores

Centre de mecanitzat

Actualment, aquest tipus de màquina és el més estès a la indústria, per la seva versatilitat, preu, capacitat de producció i la seva alta qualitat d'acabats superficials, nivell de toleràncies i repetibilitat. Un centre de mecanitzat és una màquina altament automatitzada capaç de realitzar múltiples operacions de maquinat en una instal·lació CNC (control numèric per ordinador) amb la mínima intervenció humana. Les operacions típiques són aquelles que fan servir eines de tall rotatori com freses, plats i broques. Aquest sistema de mecanitzat destaca per la seva velocitat de producció com a avantatge, però amb alts costos com a desavantatge.

Fresadores de pòrtic o pont

En les fresadores de pòrtic o pont, el capçal portaeines vertical es troba sobre una estructura amb dues columnes situades a costats oposats de la taula. Aquest tipus de fresadora normalment tenen la bancada fixa i és el pont el que es desplaça (pont mòbil). L'eina es pot moure verticalment i transversalment, i la peça es pot moure longitudinalment. Algunes d'aquestes fresadores disposen també a cada costat de la taula de capçals horitzontals que poden desplaçar-se verticalment en les seves respectives columnes, a més de poder perllongar els seus eixos de treball horitzontalment (columna mòbil). Aquest tipus de màquina es destina generalment al mecanitzat de peces voluminoses, no sempre pesades però sí de dimensions considerables. Amb l'estructura del pont, on s'allotja el capçal, s'aconsegueix el mecanitzat en alçada, ja que d'una altra manera, seria necessari moure la peça. Un altre avantatge d'aquesta fresadora és que permet cobrir tota l'àrea de treball que delimita la taula.

Fresadora de pont mòbil

Aquelles fresadores de pòrtic en les quals el pont es pot desplaçar es denominen fresadores de pont mòbil. En aquest cas, a part dels 3 eixos (X, Y i Z) hi ha un moviment addicional anomenat "W" que correspon al moviment del propi pòrtic. Aquest disseny permet un alt rendiment i precisió en la mecanització de peces de grans dimensions. Aquestes màquines són comunament utilitzades en sectors com l'automoció, ferroviari, naval i aeronàutica.

Fresadores de columna mòbil

La fresadora de columna mòbil és una màquina per al mecanitzat CNC generalment de peces metàl·liques de grans dimensions. És una forma especial de fresadora de bancada, amb taula fixa per a l'embridatge de les peces i columna portacapçal mòbil sobre 3 eixos. El moviment de l'eix Y el porta una altra columna dins de la columna central, la qual cosa fa que s'assembli molt a una grua d'obra. Són poques les empreses de mecanitzat que posseeixen aquest tipus de maquinària i es dediquen a aquestes tasques especials en el sector industrial.

Aquest tipus de màquina té la columna mòbil i la taula fixa, per la qual cosa serveix per a mecanitzar:

• Peces pesades.
• Peces de grans dimensions.

La taula roman fixa mitjançant ancoratges al sòl i el moviment, tant per al posicionament com per al tall, el realitza la columna en totes les direccions.

Tipus de Fresat

Fresat cilíndric, tangencial o perifèric

En aquest tipus de fresat, l'eix del fresolí està en una disposició paral·lela a la superfície de treball. En el fresat cilíndric, la màquina experimenta una càrrega irregular segons vagi mecanitzant el material de la peça, provocant una vibració que pot arribar a marcar la peça. Treballa només amb les fulles de tall de la perifèria de l'eina.

Fresat frontal

L'eix del fresolí és perpendicular a la superfície de treball i, en aquest cas, es treballa tant amb les fulles de tall de la perifèria com amb les dents frontals d'aquesta. En aquest tipus de fresat, si la profunditat de passada és massa elevada, es pot produir un vinclament de l'eina i fins i tot el trencament d'aquesta.

Fresat en concordança

En aquest tipus de fresat, l'eina gira en el mateix sentit en què avança la peça. Per a l'obtenció d'un bon acabat superficial, el fresat en concordança és el mètode de fresat més recomanable, sempre que la màquina, eina i utillatge ho permetin. Quan el fresolí es retira de la peça, el gruix de la ferritja és menor, resultant en què la pressió general de treball és menor i més constant, produint així un millor acabat de la superfície mecanitzada que en el fresat en oposició.

Inconvenients: Aquest mètode presenta alguns inconvenients. Cal anar amb compte amb la subjecció de la peça, perquè les forces de tall i d'empenta de la màquina se sumen i la peça necessita més força d'amarratge.

Fresat en oposició

A l'inrevés que en el fresat en concordança, el gir de l'eina és contrari al moviment de la peça. En el fresat en oposició, el gruix de la ferritja i la pressió de tall augmenten segons avança l'eina, per la qual cosa es requereix més potència per a la màquina. L'acabat és pitjor perquè necessita pressions de tall més grans i resultants més irregulars.

Inconvenients: Aquest mètode presenta alguns inconvenients. Produeix vibracions en la màquina i, conseqüentment, una pitjor qualitat superficial de la mecanització. Aquest mètode de fresat requereix màquines de més potència i rigidesa. Aquest fresat afavoreix la subjecció de la peça perquè tendeix a estrènyer cap avall.