Producto de mecanizado CNC de hierro fundido gris

El mecanizado es un proceso en el que un material (a menudo metal) se corta en la forma y el tamaño finales deseados mediante un proceso controlado de eliminación de material. Los procesos que tienen este tema común, la eliminación controlada de material, se conocen hoy colectivamente como fabricación sustractiva, a diferencia de los procesos de adición controlada de material, que se conocen como fabricación aditiva. Lo que implica exactamente la parte "controlada" de la definición puede variar, pero casi siempre implica el uso de máquinas herramienta (además de herramientas eléctricas y manuales).

El mecanizado es parte de la fabricación de muchosproductos metálicos, pero también se puede utilizar en materiales como madera, plástico, cerámica y compuestos. Una persona que se especializa en mecanizado se llama maquinista. Una sala, edificio o empresa donde se realiza el mecanizado se llama taller de mecanizado. Gran parte del mecanizado moderno se lleva a cabo mediante control numérico por computadora (CNC), en el que se utilizan computadoras para controlar el movimiento y el funcionamiento de fresadoras, tornos y otras máquinas de corte. Esto aumenta la eficiencia, ya que la máquina CNC funciona sin personal, lo que reduce los costos de mano de obra para los talleres mecánicos.

Los tres principales procesos de mecanizado se clasifican en torneado, taladrado y fresado. Otras operaciones que se clasifican en categorías diversas incluyen conformado, cepillado, taladrado, brochado y aserrado.

Las operaciones de torneado son operaciones que rotan la pieza de trabajo como método principal para mover el metal contra la herramienta de corte. Los tornos son la principal máquina herramienta utilizada en el torneado.

Las operaciones de fresado son operaciones en las que la herramienta de corte gira para que los bordes cortantes se apoyen contra la pieza de trabajo. Las fresadoras son la principal máquina herramienta utilizada en el fresado.

Las operaciones de taladrado son operaciones en las que se producen o refinan agujeros poniendo en contacto con la pieza de trabajo un cortador giratorio con bordes cortantes en el extremo inferior. Las operaciones de perforación se realizan principalmente en taladradoras, pero a veces en tornos o fresadoras.

Las operaciones diversas son operaciones que, estrictamente hablando, pueden no ser operaciones de mecanizado en el sentido de que pueden no ser operaciones de producción de virutas, pero estas operaciones se realizan en una máquina herramienta típica. El bruñido es un ejemplo de operación miscelánea. El bruñido no produce virutas, pero se puede realizar en un torno, fresadora o taladradora.

Una pieza de trabajo sin terminar que requiere mecanizado necesitará cortar algo de material para crear un producto terminado. Un producto terminado sería una pieza de trabajo que cumple con las especificaciones establecidas para esa pieza de trabajo mediante dibujos o planos de ingeniería. Por ejemplo, es posible que se requiera que una pieza de trabajo tenga un diámetro exterior específico. Un torno es una máquina herramienta que se puede utilizar para crear ese diámetro girando una pieza de trabajo de metal, de modo que una herramienta de corte pueda cortar el metal, creando una superficie lisa y redonda que coincida con el diámetro y el acabado de la superficie requeridos. Se puede utilizar un taladro para quitar metal en forma de agujero cilíndrico. Otras herramientas que se pueden utilizar para diversos tipos de extracción de metal son las fresadoras, las sierras y las rectificadoras. Muchas de estas mismas técnicas se utilizan en la carpintería.

Las técnicas de mecanizado avanzadas incluyen precisiónMecanizado CNC, mecanizado por descarga eléctrica (EDM), erosión electroquímica, corte por láser o corte por chorro de agua para dar forma a piezas metálicas.

Como empresa comercial, el mecanizado generalmente se realiza en un taller de máquinas, que consta de una o más salas de trabajo que contienen las principales máquinas herramienta. Aunque un taller de máquinas puede ser una operación independiente, muchas empresas mantienen talleres de máquinas internos que satisfacen las necesidades especializadas de la empresa.

El mecanizado requiere atención a muchos detalles para que una pieza de trabajo cumpla con las especificaciones establecidas en los dibujos o planos de ingeniería. Además de los problemas obvios relacionados con las dimensiones correctas, existe el problema de lograr el acabado correcto o la suavidad de la superficie de la pieza de trabajo. El acabado inferior que se encuentra en la superficie mecanizada de una pieza de trabajo puede deberse a una sujeción incorrecta, una herramienta desafilada o una presentación inadecuada de una herramienta. Con frecuencia, este mal acabado superficial, conocido como vibración, se hace evidente por un acabado ondulado o irregular y la aparición de ondas en las superficies mecanizadas de la pieza de trabajo.

El mecanizado es cualquier proceso en el que se utiliza una herramienta de corte para eliminar pequeñas virutas de material de la pieza de trabajo (la pieza de trabajo a menudo se denomina "trabajo"). Para realizar la operación, se requiere un movimiento relativo entre la herramienta y el trabajo. Este movimiento relativo se logra en la mayoría de las operaciones de mecanizado mediante un movimiento primario, llamado "velocidad de corte" y un movimiento secundario llamado "avance". La forma de la herramienta y su penetración en la superficie de trabajo, combinados con estos movimientos, producen la forma deseada de la superficie de trabajo resultante.

Operaciones de mecanizado
Hay muchos tipos de operaciones de mecanizado, cada una de las cuales es capaz de generar una determinada geometría de pieza y textura de superficie.

En el torneado, se utiliza una herramienta de corte con un solo filo para eliminar material de una pieza de trabajo giratoria y generar una forma cilíndrica. El movimiento primario se proporciona girando la pieza de trabajo y el movimiento de avance se logra moviendo la herramienta de corte lentamente en una dirección paralela al eje de rotación de la pieza de trabajo.

La perforación se utiliza para crear un agujero redondo. Se logra mediante una herramienta giratoria que normalmente tiene dos o cuatro filos de corte helicoidales. La herramienta se introduce en una dirección paralela a su eje de rotación en la pieza de trabajo para formar el agujero redondo.

Al taladrar, se avanza una herramienta con una sola punta puntiaguda doblada hacia un orificio hecho toscamente en una pieza de trabajo giratoria para agrandar ligeramente el orificio y mejorar su precisión. Es una operación de acabado fino que se utiliza en las etapas finales de la fabricación del producto.

El escariado es una de las operaciones de dimensionamiento que elimina una pequeña cantidad de metal de un agujero ya perforado.

En el fresado, una herramienta giratoria con múltiples filos de corte se mueve lentamente en relación con el material para generar una superficie plana o recta. La dirección del movimiento de avance es perpendicular al eje de rotación de la herramienta. El movimiento de velocidad lo proporciona la fresa giratoria. Las dos formas básicas de fresado son: fresado periférico y planeado.

Otras operaciones de mecanizado convencionales incluyen conformado, cepillado, brochado y aserrado. Además, el rectificado y operaciones abrasivas similares suelen incluirse dentro de la categoría de mecanizado.

Una herramienta de corte tiene uno o más filos cortantes y está hecha de un material que es más duro que el material de trabajo. El filo sirve para separar la viruta del material de trabajo principal. Conectadas al filo están las dos superficies de la herramienta:

La cara de rastrillo y el flanco.
La cara de inclinación que dirige el flujo de viruta recién formada y está orientada en un cierto ángulo se denomina ángulo de inclinación "α". Se mide con respecto al plano perpendicular a la superficie de trabajo. El ángulo de inclinación puede ser positivo o negativo. El flanco de la herramienta proporciona un espacio libre entre la herramienta y la superficie de trabajo recién formada, protegiendo así la superficie de la abrasión, que degradaría el acabado. Este ángulo entre la superficie de trabajo y la superficie del flanco se llama ángulo de relieve. Hay dos tipos básicos de herramientas de corte:

Herramienta de un solo punto y herramienta de múltiples filos
Una herramienta de punta única tiene un filo y se utiliza para tornear, taladrar y cepillar. Durante el mecanizado, la punta de la herramienta penetra por debajo de la superficie de trabajo original de la pieza de trabajo. A veces, la punta se redondea hasta un cierto radio, llamado radio de punta.

Las herramientas de múltiples filos tienen más de un filo y normalmente logran su movimiento relativo a la pieza de trabajo mediante rotación. La perforación y el fresado utilizan herramientas giratorias de múltiples filos. Aunque las formas de estas herramientas son diferentes a las de una herramienta de punta única, muchos elementos de la geometría de la herramienta son similares.