Tipos de Tornos horizontales VS tornos verticales; ¿cuál es la diferencia?

Básicamente, mientras que el eje del husillo de un torno vertical es paralelo a la gravedad, el husillo de un torno horizontal es paralelo al piso, todo simple hasta aquí. Pero estas diferencias en su construcción generan un gran impacto en la funcionalidad de la máquina. Si bien los tipos de tornos horizontales son probablemente más conocidos y frecuentes, las ventajas y posibilidades de los tornos verticales no deben subestimarse.

En México ambos tipos de torno CNC son ampliamente utilizados y su aplicación depende de la cantidad de piezas que requieras mecanizar por serie, de la complejidad de la manufactura de las piezas; y de la envergadura de las mismas.

La toma de decisión para adquirir algún tipo de torno CNC, debes tomarla considerando en todo momento las condiciones de producción dentro de tu empresa; como es la carga de trabajo, el número de ciclos de trabajo requeridos para cumplir con los niveles de manufactura, el nivel de acabado, precisión y exactitud requerida en la calidad de las piezas producidas, además del nivel de automatización que desees sobre el proceso de producción mismo.

Para que te resulte sencillo entender las diferencias principales de los tipos de torno de acuerdo a los requerimientos que convienen en tu negocio o empresa; a continuación te explicamos las características y bondades principales de los diversos tipos de torno CNC.

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TORNO VERTICAL

Los tornos verticales, o ‘VTL’ (Vertical Turning Lathe), son uno de los tipos de máquina más tradicionales. Idóneos para mecanizados pesados, de piezas medianas a grandes, que van sujetas al chuck u otros retenes y que por sus dimensiones o peso harían difícil su fijación en un torno horizontal. Los tornos verticales logran mecanizar piezas en una gama de diámetros comprendida desde 1 m. hasta más de 20 metros (39.37 a 787.40 pulg.).

¡Permite que la gravedad sea tu amiga!

En los tipos de tornos verticales, las piezas de trabajo se mantienen en posición vertical al estar “de pie”, necesitando mucha menos fuerza de sujeción que los tornos horizontales para mantenerse en su lugar evitando así, además, la deflexión. Más importante aún, los tornos verticales se pueden usar para tornear objetos de diámetro grande y pesado que son relativamente cortos. Las piezas de trabajo pueden incluir piezas como ruedas o discos grandes, cojinetes grandes, piezas aeroespaciales, piezas fundidas pesadas y muchos más.

Alta productividad con tornos verticales.

Trabajar con la gravedad facilita la sujeción y también permite aplicar más fuerza de corte. Esto aumenta la tasa de eliminación de virutas y reduce los tiempos de ciclo. Por lo tanto, bajo estas condiciones, el torneado vertical es significativamente más productivo que el torneado horizontal. Otra ventaja, a menudo subestimada, de los tornos verticales es que normalmente necesitan menos espacio en el piso que los tornos horizontales, ya que sus componentes mecánicos también se ubican dentro del eje vertical. Los tornos verticales rara vez requieren un contrapunto, pues el único punto de sujeción de las piezas es el plato horizontal sobre el cual van apoyadas. La manipulación de las piezas para fijarlas en el plato se hace mediante grúas de puente o polipastos si es que estás son muy pesadas, o sistemas robóticos..

En caso de tornos verticales de gran envergadura, las guías de los tipos de torno verticales están montadas sobre dos columnas verticales y paralelas, unidas en su parte superior por un puente. El carro portaherramientas se desplaza horizontalmente sobre el puente, que a su vez es guiado por dos columnas.

Sobre las herramientas

Es mucho más común en sistemas de torno vertical que los porta herramientas de corte estén equipados con almacenes (magazines) de herramientas de cambio rápido, pero a diferencia de los centros de fresado, la rigidez es mucho más crítica en las operaciones de torneado, por lo que los magazines tienden a ser mucho más rígidos y estructuralmente parte de la máquina (en disco). Pero aun así el cambio de herramientas se puede realizar relativamente rápido; estas unidades te permiten cambiar el portaherramientas en menos de 1 minuto con gran precisión, reduciendo el tiempo de reglaje y pre-medición de la herramienta. Si lo que requieres es contar con espacio para más herramientas debido al aumento del número de operaciones realizadas y a la complejidad de las piezas que produces; debes buscar máquinas con almacenes lineales tipo cadena como la Brother M-140X2, similares a los de las máquinas multitarea o los centros de mecanizado grandes, en lugar del almacenamiento de disco tradicional.

Cambio automático de herramienta: Las herramientas se cambian de forma automática, lo que te garantiza minimizar el tiempo improductivo, pero se arriesga la rigidez del proceso.

Husillos rotativos: Con el uso de diferentes complementos, sujetos por acoplamientos curvados o fijaciones de cuatro vértices, un husillo puede dirigir una cabeza en múltiples ángulos. Esto resulta en un centro de mecanizado de 4 ejes, sin necesidad de mover grandes piezas de un torno a un centro de mecanizado, lo que requiere tiempo y mano de obra.

TORNO HORIZONTAL

¿Tu producción se ha alargado en medidas? ¡La solución es un torno horizontal!

El torno horizontal es puede ser una herramienta más adecuada para mecanizar piezas que poseen formas geométricas cilíndricas. Estas máquinas hacen girar la pieza mientras varias herramientas que se encargan del corte se encargan de empujar la herramienta contra la superficie, cortándola de acuerdo con las especificaciones.

Hay cosas que solo los tornos horizontales pueden hacer. Especialmente al girar piezas largas, donde los tornos horizontales muestran su mayor resistencia. La capacidad de montar piezas con abrazaderas (chucks), y con un contrapunto permite girar piezas de trabajo con ejes largos. También los tornos horizontales pueden utilizar alimentadores de barra (barfeeders).

Los tornos horizontales presentan una estabilidad extrema pero las posibilidades de cambio de las herramientas son mucho más limitadas que las de los tornos verticales. Dicho esto, otra de las ventajas de un torno horizontal es que la gravedad aleja las virutas de la pieza, en otras palabras, mientras la pieza gira, todas las virutas caen en el transportador de virutas o en su contenedor respectivo.

Características de un torno horizontal

Contrapunto/portaherramientas fijo: Las piezas largas esbeltas con mecanizado interior necesitan un contrapunto y un portaherramientas fijo en lugar de un husillo secundario y un revolver inferior para evitar la deflexión. El adaptador de barras de inserto larga es la elección natural en función de la longitud que se va a mecanizar. 

En un torno horizontal, el magazine y el cambio automático habituales están limitados en lo que se refiere a la longitud de la herramienta que es posible cambiar. En máquinas más grandes, es posible que haya un almacén y una función de cambio de herramienta para barras largas para maquinado, pero en máquinas pequeñas la cantidad de herramientas puede ser limitadas, por lo que se necesita una estación extra de torneado. Esto se puede evitar con tornos de doble husillo (twin Chuck) como los de Takisawa de la serie TT.

En la siguiente entrega hablaremos de los tornos tipo Suizo.

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Saludos ! 

Luis Daniel Arzola (daniel.arzola@yamazen.com.mx)

Tipos de Torno en México