Cómo Resolver el Deslizamiento de la Pieza en Torneado CNC de Alto Par con Mandíbulas Personalizadas

En 2025, más del 60% de Talleres de torneado CNC informan problemas de deslizamiento al mecanizar aceros endurecidos o perfiles con ranuras profundas. Las mordazas tradicionales suelen requerir una fuerza de sujeción excesiva, lo que pone en riesgo la deformación de las piezas.

Metodología

1. Configuración de la prueba

• Pieza: ejes de acero 4140 (ϕ50×300 mm, HRC 28-32) con 3 ranuras longitudinales

• Equipo:

Torno CNC: Doosan Puma 2600SY (15 kW de husillo)

Sensor de par: Kistler 9129AA (rango de 0-600N·m)

• Diseños:

Serrado: Acero endurecido con dientes de 1,2mm de paso (ángulo incluido de 60°)

Hidráulico: Pines de carburo de tungsteno activados por presión

Recubierto de polímero: Capa de poliuretano de 0,8mm de espesor

2. Protocolo de prueba

• Prueba de deslizamiento de línea base con mandíbulas estándar a par creciente (200-500N·m)

• Repetir pruebas con mandíbulas personalizadas bajo idénticos parámetros de corte:

Torneado basto: 3mm de profundidad de corte (DOC), 0,3mm/revolución

Ranurado: 5mm de ancho, 8mm de profundidad

Resultados y análisis

1.Umbral de Deslizamiento

• Mandíbulas estándar: Fallaron a 320N·m (movimiento de la pieza de 0,8 mm)

• Mandíbulas con ranuras: Resistieron hasta 450N·m (mejora del 40%)

• Mandíbulas hidráulicas: Sin deslizamiento en el máximo probado de 500N·m

2.Preservación de Superficies

Las mandíbulas con recubrimiento de polímero no dejaron marcas visibles (Ra 0.8µm) frente a las microindentaciones de las mandíbulas con ranuras (Ra 2.4µm).

Discusión

1.Compensación entre Costo y Beneficio

• Mandíbulas con ranuras: Las mejores para talleres con cuerpos de mordaza existentes ($350-500/juego)

• Mandíbulas hidráulicas: Justificadas para producción de alta variedad a pesar del costo superior a $2,200

• Mandíbulas de polímero: Ideales para superficies terminadas pero requieren renovación semanal del recubrimiento

2. Limitaciones

Pruebas centradas en piezas cilíndricas; formas irregulares pueden requerir soluciones híbridas.

Conclusión

Para roscado de alto par:

• Mandíbulas dentadas proporcionan la actualización más rentable

• Sistemas hidráulicos ofrecen fijación segura para trabajos críticos

• Recubrimientos poliméricos preservan superficies delicadas a niveles bajos de par

La investigación futura debe abordar sistemas de cambio rápido para producción mixta.