Cilindrado: qué es y cómo cilindrar en el torno
El cilindrado es la operación de torneado que baja el diámetro exterior de una pieza que gira: el inserto avanza paralelo al eje y deja un cilindro. Para desbastar se usa un inserto negativo, como el CNMG, en portainserto de 95°; para acabar, uno positivo, como el DCMT. El acabado lo dan el avance y el radio de punta.
En esta guía
¿Qué es el cilindrado?Desbaste y acabadoInserto y portainsertoEl acabadoVelocidad de corte y revolucionesUn ejemplo resueltoPiezas largasQué falla y qué cambiarPreguntasDónde está en el catálogo¿Qué es el cilindrado?
Cilindrar es tornear a lo largo. La pieza gira en el chuck, el inserto entra una profundidad ap y avanza en dirección del eje. Cada pasada baja el diámetro dos veces la profundidad: con ap = 2 mm, una barra de Ø50 queda en Ø46.
- Cilindrado exterior: sobre el diámetro de afuera; es al que normalmente se le dice cilindrado.
- Cilindrado interior: dentro de un barreno, con una barra de boreado. Vea mandrinado y barras de boreado y voladizo.
No hay que confundirlo con:
- el refrentado (refrentado), en el que el avance va hacia el centro y deja plana la cara;
- el perfilado, en el que el inserto avanza en los dos ejes a la vez para hacer conos y radios. Vea la guía de torneado.
¿Dónde va cada herramienta en la máquina? Vea las partes del torno, con su dibujo.
Desbaste y acabado: qué cambia
Casi siempre se cilindra en dos pasadas:
- la de desbaste, que quita la mayor parte del material;
- la de acabado, que deja la medida y el Ra del plano.
Como referencia, en acero y con inserto de carburo recubierto:
| Pasada | Profundidad ap | Avance f | Inserto | Radio de punta | Portainserto |
|---|---|---|---|---|---|
| Desbaste | 2 a 5 mm | 0.25 a 0.5 mm/vuelta | Negativo de doble cara: CNMG o WNMG | 0.8 a 1.2 mm | PCLNR o PWLNR, de 95° |
| Semiacabado | 1 a 2 mm | 0.15 a 0.3 mm/vuelta | CNMG con rompevirutas medio | 0.8 mm | PCLNR, de 95° |
| Acabado | 0.2 a 1 mm | 0.05 a 0.15 mm/vuelta | Positivo, DCMT o VBMT, o negativo con rompevirutas de acabado | 0.2 a 0.4 mm | SDJCR o SVJBR, de 93° |
Los rangos exactos los imprime el fabricante para cada rompevirutas y cada grado; la ficha de cada inserto trae el suyo.
Cilindrado de acabado con inserto positivo
Vea también: calculadora de torneado.
Cómo elegir el inserto y el portainserto
La forma del inserto
- El C, de 80°, es el más usado: cilindra y refrenta con el mismo filo y aguanta el desbaste.
- El W, trígono de 80°, también desbasta y da seis filos.
- El D, de 55°, y el V, de 35°, se usan cuando hay que bajar por un perfil o llegar a un hombro con poco espacio.
- El S, de 90°, en portainserto de 45° desbasta fuerte, pero no deja hombro recto.
El ángulo de posición
- Con 95° (PCLNR) se cilindra hasta un hombro y se refrenta sin cambiar de herramienta.
- Con 93° (SDJCR, SVJBR) se perfila.
- Con 45° o 75° (PSSNR, PSBNR) la viruta sale más delgada y el filo dura más, pero no se llega a un hombro a 90°.
Negativo o positivo
El negativo es más fuerte y usa las dos caras. El positivo corta con menos fuerza: es mejor para piezas delgadas, para materiales que se pegan y para acabados.
El grado
Lo decide el material de la pieza (grupos ISO P, M, K, N, S y H).
Vea también: formas de inserto, código ISO del inserto, insertos de torneado y portainsertos de torneado exterior.
El acabado: avance y radio de punta
En teoría, el inserto deja en la superficie crestas cuya altura depende sólo del avance y del radio de punta:
Rz ≈ f² ÷ (8 × rε), y Ra ≈ Rz ÷ 4.
- Ejemplo: con f = 0.2 mm/vuelta y rε = 0.8 mm, Rz ≈ 0.04 ÷ 6.4 = 0.00625 mm, unas 6.3 µm, y Ra ≈ 1.6 µm.
- Al revés, para el Ra que pide el plano: f ≈ √(32 × rε × Ra ÷ 1000), con Ra en µm. Para Ra 0.8 µm con rε 0.8 mm: f ≈ √(32 × 0.8 × 0.8 ÷ 1000) ≈ 0.14 mm/vuelta.
La fórmula da el mínimo teórico: la vibración, el desgaste y el filo recrecido lo empeoran, así que mida la pieza. Un inserto wiper, con la punta de varios radios, da el mismo Ra con cerca del doble de avance.
Vea también: acabado superficial y fórmulas de rugosidad.
Velocidad de corte y revoluciones
La velocidad de corte la da el fabricante según el grado y el material. En el torno, D es el diámetro de la pieza en esa pasada: n = 1000 × vc ÷ (π × D). Por ejemplo, a 220 m/min sobre Ø40 mm, n = 1000 × 220 ÷ (π × 40) ≈ 1,751 rpm.
En CNC se programa velocidad de corte constante (G96), para que las revoluciones se ajusten solas al diámetro, con un tope de revoluciones por seguridad.
Vea también: velocidad de corte y datos de arranque en acero.
Un ejemplo resuelto
El caso: una barra de acero 1045 de Ø50 mm debe quedar en Ø46 a lo largo de 120 mm. Se hace en una pasada de desbaste, con inserto CNMG 120408 en PCLNR.
- Profundidad: (50 − 46) ÷ 2 = 2 mm.
- Revoluciones, a 220 m/min, que es un arranque de referencia para un grado P recubierto: n = 1000 × 220 ÷ (π × 50) ≈ 1,401 rpm.
- Avance de 0.3 mm/vuelta: la velocidad de avance es vf = 0.3 × 1,401 rpm ≈ 420 mm/min.
- Tiempo de la pasada: 120 ÷ 420 ≈ 0.29 min, unos 17 segundos.
- Acabado teórico con rε 0.8: Rz ≈ 0.3² ÷ (8 × 0.8) ≈ 14 µm y Ra ≈ 3.5 µm.
Si el plano pide Ra 1.6, falta una pasada de acabado con menos avance.
Piezas largas: contrapunto y luneta
Una pieza delgada se flexiona con la fuerza de corte: vibra y sale cónica. Como regla de taller:
- Si la pieza sale del chuck más de unas 3 veces su diámetro, apóyela con el contrapunto.
- Si mide más de unas 10 veces su diámetro, agregue una luneta.
- Use portainserto de 90° a 95°, inserto positivo y radio de punta chico: empujan menos la pieza hacia afuera.
Vea también: vibración y sujeción de la pieza.
Qué falla y qué cambiar
| Lo que se ve | Causa probable | Qué cambiar |
|---|---|---|
| Vibración y marcas en espiral | Pieza o herramienta con mucho voladizo, o radio de punta grande para la profundidad | Contrapunto o luneta, radio menor, inserto positivo, menos voladizo |
| Viruta larga que se enreda | Avance bajo para el rompevirutas | Subir el avance o usar el rompevirutas de esa pasada. Vea control de viruta |
| La pieza sale cónica | La pieza se flexiona o el contrapunto está desalineado | Apoyar la pieza, alinear el contrapunto, dejar una pasada de acabado ligera |
| Mal acabado | Avance alto para el radio, filo gastado o filo recrecido | Bajar el avance, girar el inserto a un filo nuevo, subir la velocidad de corte |
| Desgaste rápido del flanco | Velocidad de corte alta para el grado | Bajar la velocidad o usar un grado más resistente al desgaste. Vea desgaste de herramienta |
| El diámetro cambia de pieza a pieza | Desgaste del filo o pieza caliente | Medir y compensar el desgaste en el control; refrigerante constante |
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre cilindrado y refrentado?
En el cilindrado el avance va a lo largo del eje y baja el diámetro. En el refrentado va hacia el centro y deja plana la cara.
¿Cuánto baja el diámetro en una pasada?
El doble de la profundidad: con ap = 1.5 mm, el diámetro baja 3 mm.
¿Qué inserto se usa para cilindrar?
Para desbaste, CNMG o WNMG en portainserto de 95°. Para acabado, DCMT, VBMT o un CNMG con rompevirutas de acabado. El grado lo decide el material.
¿Qué es el cilindrado interior?
Es cilindrar dentro de un barreno con una barra de boreado. Vea mandrinado.