El torneado de precisión para eliminar el error de concentricidad

Uno de los errores típicos del torneado es la concentricidad, pero podemos resolver este punto con un poco más de atención: trabajar con la máxima precisión posible es la regla de oro para obtener exactamente lo que deseas.

En términos prácticos y sucintos, debemos asegurar que el eje de rotación de una superficie cilíndrica coincida perfectamente - en el momento en que nos dedicamos al torneado - con el eje de referencia de la pieza o el mandril.

De esta manera podemos eliminar o reducir a tolerancias infinitesimales la excentricidad. Que en jerga técnica también se define como runout radial. El conjunto es fundamental para quienes se dedican al mecanizado mecánico de precisión y gestionan todos los parámetros del torneado. ¿Quieres descubrir cómo gestionar también este último parámetro y anular el error de concentricidad?

Elementos Básicos: ¿Qué es el Torneado?

Para entender cómo resolver el problema es justo recordar cuáles son los límites del campo en cuestión. ¿Por qué se presenta la concentricidad? Simple, es una condición inherente al movimiento de torneado, una operación de mecanizado mecánico muy conocida.

Esta operación consiste en la eliminación de virutas para producir cilindros, conos o esferas. La pieza a trabajar rota alrededor de su eje principal y la herramienta de corte se mueve con un movimiento de avance y penetración. De esta manera se elimina el material en exceso hasta obtener la forma deseada. Pero también se presenta el problema de la concentricidad.

Una Definición del Error de Concentricidad

En una pieza torneada se presenta cuando el centro del diámetro externo y el centro del agujero interno no coinciden exactamente en el mismo punto. Si la concentricidad es la condición por la cual los centros de las secciones transversales de dos superficies se encuentran en el mismo punto a lo largo del eje, el error incluye el desplazamiento radial entre el eje teórico de referencia y el eje real. ¿Qué comporta esta condición? Un elemento metálico que presente este error puede registrar vibraciones, desgaste anómalo de los rodamientos, ruido y roturas prematuras.

¿Cuáles son las Causas del Error de Concentricidad?

Aunque emplees la máxima atención, el error de concentricidad está a la vuelta de la esquina por razones relacionadas con la física de la máquina y la forma en que se fija la pieza. Este es el caso concreto: si torneas el diámetro externo de una pieza, luego la desmontas, la giras y la aprietas de nuevo para trabajar el interior, es casi imposible reposicionarla con el mismo eje exacto. Anclar la pieza de nuevo trae consigo las imprecisiones de las mordazas del mandril. Que de todas formas es responsable de cualquier error.

Si el mandril registra un error de apenas una centésima de milímetro, transmitirá este margen a cada superficie trabajada en sujeciones diferentes. Todo esto sin olvidar que el calor generado por la eliminación de virutas dilata el metal de manera no uniforme si la refrigeración no es perfecta. Y esto lleva a errores de concentricidad de todas formas.

¿Cómo Reducir el Error de Concentricidad?

Partamos de la premisa de que podemos reducir pero no anular al 100% el error porque el material siempre está sujeto a un mínimo de imperfección. Pero podemos operar de manera que eliminemos los problemas relacionados con un mecanizado impreciso. Proceder con un único apriete, por lo tanto sin reposicionar la pieza, es el método más efectivo para disminuir la concentricidad.

Si el diámetro externo, el diámetro interno y los escalones orientados se tornean en una sola sujeción, el eje de rotación de la herramienta define simultáneamente todas las geometrías. El error de concentricidad entre las superficies trabajadas en esa operación es teóricamente igual a cero, siendo el único límite la rigidez de la máquina pero al respecto podemos usar mandriles con 4 mordazas independientes de alta precisión.

Estos componentes son fundamentales en el equilibrio de un mecanizado de calidad y permiten el ajuste manual de la pieza. Esto se realiza a través de comparador centesimal o milésimal antes del torneado: la precisión es todo en estos casos. Un apriete excesivo en piezas de pared delgada, por ejemplo, puede llevar a la deformación de la pieza, anulando la concentricidad una vez liberada de las mordazas.

Obviamente, la calidad del filo de corte también marca la diferencia. Por eso siempre recomendamos utilizar herramientas soldadas para el torneado de Krino dedicadas a diferentes materiales, desde acero hasta hierro fundido.