cabeza

En el mecanizado, un cabezal es el conjunto que sujeta, posiciona e impulsa la herramienta de corte o la pieza de trabajo durante la operación. En un torno, el cabezal sujeta y hace girar la pieza; en una fresadora, el cabezal del husillo sujeta la herramienta de corte y controla su velocidad y avance. El cabezal es donde ocurre el corte real, lo que lo convierte en el componente de la máquina con mayor estrés mecánico y carga térmica.

Los diferentes tipos de máquinas tienen diferentes diseños de cabezales adaptados a su función. Un taladro de columna tiene un cabezal de husillo simple que se mueve hacia arriba y hacia abajo; un centro de mecanizado CNC tiene un cabezal de torreta complejo que puede albergar una docena o más de herramientas e indexarlas automáticamente. Un cabezal de mandrinar, utilizado para agrandar agujeros existentes con precisión, es en sí mismo un husillo especializado que se monta en una máquina más grande. Cada variante sacrifica la simplicidad por la capacidad.

El calor y la alineación son lo más importante

Los cabezales generan un calor considerable durante el corte continuo, especialmente a altas velocidades de husillo (a menudo de 3000 a 10000 rpm para acero, mucho más para aluminio o compuestos). El crecimiento térmico, incluso unas pocas milésimas de pulgada, altera las tolerancias. Los cabezales de calidad utilizan rodamientos de husillo de precisión, a menudo de contacto angular o hidrostáticos, para minimizar el descentramiento (la oscilación del eje del husillo). Un descentramiento de solo 0,001 pulgadas se vuelve visible y costoso en trabajos de precisión.

El cabezal se monta en la base de la máquina mediante pernos rígidos y, a menudo, tiene guías o ranuras para permitir el movimiento a lo largo de los ejes de la máquina. El desgaste en estas interfaces, o en los propios rodamientos del husillo, se manifiesta como marcas de vibración en la pieza terminada, una superficie ondulada que indica que el cabezal se está flexionando o vibrando. Los maquinistas experimentados a menudo pueden diagnosticar problemas en el husillo de oído y tacto antes de que arruinen un trabajo.

La reconstrucción y reparación de cabezales es común en los talleres. Los rodamientos del husillo se pueden reemplazar, las guías se pueden raspar para que queden planas nuevamente y las poleas cónicas o las transmisiones por correa se pueden reequilibrar. Un cabezal desgastado que ya no puede mantener la tolerancia es el punto típico en el que una máquina recibe una revisión completa o un reemplazo, ya que el cabezal es el corazón de la repetibilidad.