Cilindrado Cónico en Torno: Métodos y Técnica
El cilindrado cónico es la operación de torno que genera superficies de revolución no cilíndricas sino troncocónicas. Ejes cónicos, asientos de válvulas, conos morse y conos de centraje son algunas de sus aplicaciones. Existen cuatro métodos de mecanizado según el ángulo y la longitud del cono.
Qué es el Cilindrado Cónico
El cilindrado cónico es la operación de torneado que genera una superficie de revolución en forma de tronco de cono — es decir, con diámetro variable a lo largo del eje. Se caracteriza por el ángulo de conicidad (α), que es el ángulo entre la generatriz del cono y el eje de revolución, y por la conicidad (C = D-d/L).
A diferencia del cilindrado recto donde la herramienta avanza paralela al eje, en el cilindrado cónico la herramienta debe avanzar con un ángulo respecto al eje de la pieza igual al semiángulo del cono.
Los 4 Métodos Principales
1. Giro del carro superior (portaherramientas)
El carro superior se gira el ángulo del semiángulo del cono. El avance se realiza manualmente con el carro superior. Solo puede utilizarse para conos cortos (hasta 100-150 mm según el torno) y el avance es siempre manual. El método más habitual para conos cortos de cualquier ángulo.
2. Desplazamiento lateral del contrapunto
El contrapunto se desplaza lateralmente una distancia calculada según la longitud total de la pieza y el ángulo del cono. Permite usar el avance automático del carro longitudinal. Para conos largos con ángulos pequeños (hasta 5-8°). Desgasta irregularmente los puntos de centrado.
3. Regla de copiado (cono-copiador)
Un accesorio especial guía el carro transversal siguiendo una regla inclinada el ángulo del cono mientras el longitudinal avanza automáticamente. Para conos largos con ángulos medios. Permite avance automático con buen acabado superficial.
4. Interpolación CNC (tornos CNC)
El control CNC sincroniza simultáneamente los ejes X y Z para generar la trayectoria cónica. El método más preciso y versátil — cualquier ángulo, cualquier longitud, programación directa del diámetro inicial, final y la longitud.
Cálculo del Ángulo de Cono
— Semiángulo: tan(α) = (D – d) / (2 × L)
— Conicidad: C = (D – d) / L
— Desplazamiento del contrapunto: e = (D – d) / 2 × (L_total / L_cono)
Donde D = diámetro mayor, d = diámetro menor, L = longitud del cono, L_total = longitud total entre puntos.
Conos Morse: La Serie Estándar
Los conos Morse son la serie de conos estándar más utilizada en máquina herramienta para el alojamiento de herramientas (brocas, centros, mandrilos). Existen 7 números (CM0 a CM6) con conicidades entre 1:19,002 y 1:20,047. La conicidad casi igual en todos los números (aprox. 1:20) permite que los conos se autobloqueen por fricción.
| Cono Morse | D mayor (mm) | D menor (mm) | Longitud (mm) |
|---|---|---|---|
| CM 0 | 9,045 | 6,401 | 56,5 |
| CM 1 | 12,065 | 9,045 | 62,0 |
| CM 2 | 17,780 | 14,059 | 75,0 |
| CM 3 | 23,825 | 19,132 | 94,0 |
| CM 4 | 31,267 | 25,154 | 117,5 |
| CM 5 | 44,399 | 36,547 | 149,5 |
| CM 6 | 63,348 | 52,394 | 210,0 |
Cilindrado Cónico en CNC
En torno CNC, el cono se programa con movimiento lineal simultáneo en X y Z. El punto de inicio es el diámetro mayor (o menor) y el punto final el diámetro opuesto a la longitud programada. Ejemplo para un cono de Ø50 a Ø30 en 80 mm de longitud:
G00 X52.0 Z2.0 (aproximación)
G01 X50.0 Z0 F0.2 (inicio del cono)
G01 X30.0 Z-80.0 (generatriz del cono)
G00 X100.0 (retirada)
Errores Habituales
- Cono con generatriz curva: en el método de desplazamiento del contrapunto, el desgaste de los puntos produce una generatriz ligeramente curvada. Verificar con calibre cónico o regla.
- Ángulo incorrecto: en el método de giro del carro superior, verificar que la graduación del carro coincide exactamente con el semiángulo calculado.
- Acabado superficial deficiente: la velocidad de avance manual irregular en el método de carro superior produce marcas. Usar avance lento y constante.
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