Las herramientas de torneado CNC se componen de dos elementos principales: el portaherramientas, que sujeta y posiciona el conjunto en la torreta del torno, y la plaquita de corte (insert), que es el elemento intercambiable que realiza el arranque de viruta. Las plaquitas se codifican mediante el sistema ISO 1832, que define su forma, ángulo de incidencia, tamaño y radio de punta. Los materiales de corte más utilizados son el metal duro (carburo cementado), el cermet, la cerámica y el CBN (nitruro de boro cúbico) para materiales endurecidos. La selección correcta de herramienta es determinante para alcanzar las tolerancias y acabados exigidos en torneado de precisión.
Sistema de herramienta de torneado CNC: portaherramientas y plaquita
El sistema de herramienta de torneado CNC combina un portaherramientas de acero —que se fija en la torreta del torno y define la posición del filo respecto a la pieza— con una plaquita de corte intercambiable sujeta mediante tornillo, cuña o palanca. Cuando el filo se desgasta, se gira la plaquita para usar un filo nuevo o se sustituye sin necesidad de reajuste de posición.
Ventajas del sistema de plaquita intercambiable
El sistema de plaquita intercambiable, estandarizado a partir de los años 1950 e impulsado principalmente por fabricantes como Sandvik Coromant, Kennametal y Seco Tools, supuso una revolución frente a las herramientas de acero rápido (HSS) de filo esmerilado. En primer lugar, permite cambiar el filo en segundos sin detener el torno ni reajustar la posición de la herramienta, ya que la repetibilidad de posicionamiento de las plaquitas indexables es habitualmente inferior a 0,005 mm [1]. Asimismo, una sola plaquita triangular (TNMG) ofrece hasta seis filos de corte utilizables antes de ser desechada, lo que reduce el coste por arista cortante respecto a herramientas reesmerilables.
Clasificación general de las operaciones de torneado
Las herramientas de torneado CNC se seleccionan en función de la operación a realizar. En términos generales, las operaciones se clasifican en cuatro categorías: torneado exterior (cilindrado, refrentado, copiado de perfiles), torneado interior (mandrinado, escariado), ranurado y tronzado, y roscado. Cada categoría requiere geometrías de plaquita y portaherramientas específicos, aunque los principios de selección de material de corte son comunes a todas ellas [2].
Código ISO 1832: cómo leer e interpretar una plaquita de torneado
El código ISO 1832 identifica una plaquita mediante hasta 10 posiciones alfanuméricas. Las cuatro primeras definen la forma (C, D, R, S, T, W…), el ángulo de incidencia (N, A, B, C…), la clase de tolerancia (M, G, E, C…) y el tipo de sujeción y rompevirutas. Las posiciones 5 y 6 indican el tamaño (IC en mm) y el espesor. La posición 7 define el radio de punta en décimas de mm (08 = 0,8 mm).
Formas de plaquita más utilizadas en torneado CNC
La forma de la plaquita determina el ángulo incluido del filo y, por tanto, su resistencia mecánica y versatilidad. En general, a mayor ángulo incluido, mayor resistencia pero menor accesibilidad a geometrías complejas. A continuación se recogen las formas más frecuentes en torneado CNC industrial [3]:
| Código | Forma | Ángulo incluido | Aplicación principal |
|---|---|---|---|
| C | Rombo 80° | 80° | Torneado exterior general, refrentado, desbaste |
| D | Rombo 55° | 55° | Copiado de perfiles, torneado de contornos complejos |
| R | Redonda | 360° | Acabado de alta calidad, Ra muy bajo, materiales duros |
| S | Cuadrada 90° | 90° | Torneado exterior e interior, cuatro filos disponibles |
| T | Triangular 60° | 60° | Torneado interior, copiado, acceso a ángulos reducidos |
| V | Rombo 35° | 35° | Copiado de precisión, contornos con grandes variaciones de diámetro |
| W | Trigonal 80° | 80° | Torneado exterior e interior, tres filos, buena resistencia |
Radio de punta y su efecto en el acabado superficial
El radio de punta (rε) es uno de los parámetros más influyentes en el acabado superficial del torneado. Teóricamente, la rugosidad Ra alcanzable se aproxima mediante la fórmula Ra ≈ f²/(32·rε), donde f es el avance en mm/vuelta. Por tanto, a mayor radio de punta y menor avance, mejor acabado superficial [4]. Sin embargo, un radio de punta excesivo aumenta las fuerzas radiales de corte, lo que puede provocar vibración en piezas de esbeltez elevada. En la práctica, los radios más utilizados son 0,4 mm (acabado fino), 0,8 mm (acabado general) y 1,2–1,6 mm (desbaste).
Materiales de corte: metal duro, cermet, cerámica y CBN
Los materiales de corte para plaquitas de torneado se ordenan, de menor a mayor dureza en caliente, como sigue: metal duro recubierto (aplicación general, 90 % del mercado), cermet (acabado en acero y fundición, alta resistencia al desgaste), cerámica (fundición gris y materiales duros a alta velocidad) y CBN (nitruro de boro cúbico, materiales endurecidos HRC 45+). A mayor dureza del material de corte, mayor velocidad de corte admisible pero menor tenacidad frente a impactos y vibraciones.
Metal duro recubierto: el estándar industrial
El metal duro (carburo cementado, WC-Co) recubierto representa más del 90 % de las plaquitas de torneado utilizadas en la industria. Su núcleo de carburo de wolframio en matriz de cobalto proporciona alta tenacidad, mientras que los recubrimientos por CVD o PVD —habitualmente TiCN + Al₂O₃ + TiN en varias capas— aumentan la dureza superficial y la resistencia al desgaste [5]. Los fabricantes clasifican sus plaquitas de metal duro en grados (grades) que relacionan la composición del sustrato con el recubrimiento y la geometría recomendada. En función de la aplicación, los grados se seleccionan conforme a las categorías de uso ISO: P (acero), M (acero inoxidable), K (fundición), N (aluminio y no ferrosos), S (superaleaciones) y H (materiales endurecidos).
Cermet: precisión y acabado en acero
El cermet (compuesto de cerámica y metal, habitualmente TiCN-TiN en matriz metálica) ocupa un nicho específico entre el metal duro y la cerámica. Por un lado, su mayor dureza en caliente respecto al metal duro le permite trabajar a velocidades de corte más elevadas (250–500 m/min en acero). Por otro lado, su superficie extremadamente lisa —resultado de la microestructura homogénea del material— reduce la adhesión de la viruta y permite alcanzar acabados superficiales de Ra 0,4–0,8 µm en torneado de acabado de acero sin necesidad de rectificado posterior [6]. Sin embargo, su menor tenacidad respecto al metal duro lo hace inadecuado para operaciones de desbaste con interrupciones de corte o vibraciones.
Cerámica y CBN: materiales de alta velocidad y alta dureza
Las plaquitas de cerámica (Al₂O₃ pura, Si₃N₄ o mixtas) permiten velocidades de corte de 500–1.500 m/min en fundición gris, lo que reduce drásticamente el tiempo de ciclo respecto al metal duro. Su principal limitación es la fragilidad: no toleran interrupciones de corte, vibraciones ni cambios bruscos de parámetros. Por último, el CBN (nitruro de boro cúbico) es el material de corte de mayor dureza disponible para torneado, solo superado por el diamante. Se utiliza específicamente para el torneado en duro —mecanizado de materiales a HRC 45–68— en sustitución del rectificado cilíndrico, con velocidades de corte de 100–300 m/min y tolerancias alcanzables de IT5–IT6 [7].
Portaherramientas: tipos y sistemas de sujeción de plaquita
El portaherramientas posiciona la plaquita respecto a la pieza y transmite las fuerzas de corte a la torreta del torno. Los tres sistemas de sujeción más utilizados son la sujeción por tornillo (tipo S), la sujeción por palanca (tipo P) y la sujeción por cuña-tornillo (tipo C). Los sistemas de acoplamiento rápido —como Capto (ISO 26623) o VDI— permiten cambiar el portaherramientas completo en segundos con repetibilidad de posición inferior a 0,002 mm.
Sistemas de sujeción de plaquita
La elección del sistema de sujeción condiciona la rigidez del conjunto y la facilidad de cambio de plaquita. En términos generales, cada sistema tiene un ámbito de aplicación diferenciado [2][8]:
| Sistema | Código ISO | Principio | Aplicación recomendada |
|---|---|---|---|
| Tornillo | S | Tornillo que atraviesa el agujero central de la plaquita | Torneado interior (mandrinado), acceso limitado |
| Palanca | P | Palanca excéntrica que presiona la plaquita hacia el asiento | Torneado exterior general, cambio rápido de filo |
| Cuña-tornillo | C | Cuña que presiona la plaquita lateralmente al apretarse el tornillo | Desbaste pesado, alta rigidez, interrupciones de corte |
| Plaquita sin agujero (tipo G) | G | Sujeción superior por garra, sin agujero en la plaquita | Plaquitas de ranurado y tronzado de geometría estrecha |
Sistemas de acoplamiento rápido: Capto y VDI
En tornos CNC modernos con torreta de indexación automática, el tiempo de cambio de portaherramientas es un parámetro productivo relevante. Por ello, los sistemas de acoplamiento rápido con repetibilidad de posición garantizada han sustituido en gran medida a las torretas de cuadradillo convencionales. El sistema Capto (ISO 26623), desarrollado por Sandvik Coromant, utiliza un mango poligonal cónico que proporciona una repetibilidad de ±0,002 mm y una rigidez superior a los sistemas cilíndricos. Por su parte, el sistema VDI (Verein Deutscher Ingenieure, DIN 69880) es el estándar más extendido en tornos CNC europeos y permite cambiar el portaherramientas completo sin necesidad de reajuste de cotas [8][9].
Portaherramientas para torneado interior y mandrinado
El torneado interior presenta condicionantes específicos que no existen en el torneado exterior. En primer lugar, la barra de mandrilar debe tener un diámetro inferior al diámetro del agujero a mecanizar, lo que limita su sección y, por tanto, su rigidez. La relación longitud-diámetro (L/D) es el parámetro crítico: para L/D ≤ 4, las barras de acero o metal duro convencionales son suficientes. Para L/D > 4–6, en cambio, se recomiendan barras de metal duro macizo o barras antivibratorias con masa amortiguadora interna (sistemas Silent Tools de Sandvik, por ejemplo), que reducen drásticamente la tendencia a la vibración en mecanizado de agujeros profundos [9].
Criterios de selección de herramienta según operación y material
La selección de la herramienta de torneado correcta sigue una jerarquía de cuatro decisiones: primero la operación (desbaste, acabado, ranurado, roscado), luego el material de la pieza (grupo ISO P, M, K, N, S, H), a continuación las condiciones de mecanizado (estabilidad, voladizo, interrupciones) y por último el grado y recubrimiento de la plaquita. Invertir el orden de estas decisiones es el error más frecuente en la selección de herramienta.
Guía de selección por grupo ISO de material
| Grupo ISO | Material | Material de corte recomendado | Vc orientativa (m/min) |
|---|---|---|---|
| P | Aceros al carbono y aleados, acero inoxidable ferrítico | Metal duro recubierto CVD (P25–P35 desbaste; P10–P15 acabado) | 200–400 |
| M | Aceros inoxidables austeníticos (1.4301, 1.4404) | Metal duro recubierto PVD, cermet para acabado | 150–300 |
| K | Fundición gris y nodular | Metal duro recubierto CVD con Al₂O₃, cerámica para alta Vc | 300–800 (cerámica) |
| N | Aluminio y aleaciones no ferrosas | Metal duro sin recubrir o con ZrN/DLC, PCD para alta Vc | 500–3.000 |
| S | Superaleaciones (Inconel, titanio, Waspaloy) | Metal duro PVD de alta tenacidad, cerámica SiAlON | 30–80 (Ti); 50–150 (Inconel) |
| H | Materiales endurecidos (HRC 45–68) | CBN (nitruro de boro cúbico), PCBN | 100–300 |
Condiciones de mecanizado y elección de tenacidad
Además del material de la pieza, las condiciones de mecanizado condicionan la elección del grado de plaquita. En concreto, cuando el corte presenta interrupciones —por chaveteros, agujeros o piezas no cilíndricas—, la plaquita recibe impactos repetidos que requieren un grado de alta tenacidad aunque a costa de menor resistencia al desgaste. Por el contrario, en torneado continuo sin interrupciones y con máquina rígida, es posible usar grados más duros que permiten mayores velocidades de corte y mejores acabados superficiales. En términos prácticos, los catálogos de los fabricantes clasifican sus grados en una escala que va de «máxima tenacidad» a «máxima resistencia al desgaste», y recomiendan elegir siempre el grado más duro que sea estable en las condiciones de mecanizado concretas [5][10].
Rompevirutas: control de la viruta en torneado CNC
El rompevirutas (chipbreaker) es la geometría moldeada en la cara superior de la plaquita que fragmenta la viruta en trozos manejables. En torneado CNC automatizado, el control de viruta es un requisito de producción: una viruta larga puede enrollarse en la pieza o la herramienta, detener el ciclo y dañar el acabado superficial. Por ello, la selección del rompevirutas adecuado —en función del material, el avance y la profundidad de pasada— es tan importante como la selección del material de corte. En general, los rompevirutas de geometría positiva agresiva (letras M o F en la nomenclatura de fabricantes) son adecuados para acabado con bajos avances, mientras que las geometrías más robustas (R o H) se destinan al desbaste con altos avances y profundidades [3][10].
Torneado CNC de precisión en Barnamec Barnamec realiza operaciones de torneado CNC en acero, aluminio, bronce y plásticos técnicos con plaquitas de metal duro recubierto, cermet y CBN según el material y la tolerancia requerida. Para consultas técnicas sobre viabilidad de fabricación de piezas torneadas o solicitud de presupuesto, contacte con el equipo en barnamec.com/contacto/.
Preguntas frecuentes sobre herramientas de torneado CNC
Dudas sobre plaquitas y código ISO
¿Qué significa el código CNMG 120408 en una plaquita de torneado?
El código se lee posición a posición: C = forma rombo 80°, N = ángulo de incidencia 0° (neutro), M = tolerancia de clase media, G = tipo de sujeción con agujero y rompevirutas doble cara, 12 = tamaño (IC 12,7 mm), 04 = espesor 4,76 mm, 08 = radio de punta 0,8 mm. En conjunto, la CNMG 120408 es una plaquita de torneado exterior de propósito general, muy extendida en desbaste y semiacabado de acero.
¿Cuántos filos tiene una plaquita TNMG y cuándo se descarta?
Una plaquita triangular (T) de doble cara tiene hasta seis filos de corte utilizables: tres por cara, en los tres vértices de la plaquita. Se descarta cuando todos los filos presentan desgaste de flanco superior a 0,3 mm (VB máximo recomendado en acabado), deterioro del rompevirutas por craterización, o cuando el acabado superficial producido supera el Ra especificado en el plano.
Dudas sobre materiales de corte
¿Cuándo usar CBN en lugar de metal duro para torneado?
El CBN es la elección correcta cuando la dureza del material supera HRC 45 y se requiere torneado en duro como alternativa al rectificado. Por debajo de HRC 45, el metal duro recubierto ofrece mayor tenacidad y menor coste por arista. El CBN también es adecuado para fundición de hierro con alto contenido en carburo, donde la cerámica presenta desgaste acelerado por abrasión.
¿Qué ventaja tiene el cermet respecto al metal duro en acabado de acero?
El cermet presenta una superficie extremadamente lisa que reduce la adhesión de la viruta al filo y permite alcanzar acabados de Ra 0,4–0,8 µm a velocidades de corte superiores a las del metal duro. Su principal limitación es la menor tenacidad: no es adecuado para cortes interrumpidos, vibraciones ni materiales abrasivos. En torneado continuo de acabado de acero al carbono o aleado, el cermet es una alternativa muy competitiva.
¿Por qué la cerámica no sirve para tornear acero inoxidable?
La cerámica no es adecuada para acero inoxidable austenítico (grupo ISO M) por dos razones principales. Por un lado, el acero inoxidable tiene alta tendencia al endurecimiento por deformación, lo que genera fuerzas de corte variables que la frágil cerámica no tolera. Por otro lado, la afinidad química entre el material y la cerámica de alúmina provoca desgaste acelerado por difusión a las temperaturas de corte generadas. Para inoxidable, el metal duro PVD de alta tenacidad o el cermet son opciones más adecuadas.
Dudas sobre portaherramientas y montaje
¿Qué es la relación L/D en una barra de mandrilar y por qué es importante?
La relación L/D es el cociente entre la longitud en voladizo de la barra de mandrilar y su diámetro. A mayor L/D, mayor tendencia a la vibración durante el mecanizado interior. Con barras de acero convencionales, el límite práctico es L/D ≈ 4. Para L/D entre 4 y 8, se recomiendan barras de metal duro macizo, más rígidas. Por encima de L/D = 8, las barras antivibratorias con amortiguador interno (como los sistemas Silent Tools) son prácticamente la única opción para obtener acabados y tolerancias aceptables.
¿Qué diferencia hay entre el sistema Capto y el sistema VDI?
El sistema Capto (ISO 26623) utiliza un mango poligonal cónico que proporciona alta rigidez, excelente transmisión de par y repetibilidad de posición de ±0,002 mm. Es el sistema preferido para centros de torneado de alta gama y aplicaciones de precisión. El sistema VDI (DIN 69880) utiliza un mango cilíndrico estriado y es el estándar más extendido en tornos CNC europeos de gama media. Ambos permiten el cambio de portaherramientas sin reajuste de cotas, pero el Capto ofrece mayor rigidez, especialmente en operaciones con voladizo elevado.
Véase también
- Torneado de precisión
- Herramientas de corte para fresado CNC
- Tolerancias dimensionales en mecanizado CNC
- Mecanizado de acero inoxidable CNC
- Mecanizado de aluminio CNC
- Rugosidad superficial Ra en mecanizado
- Parámetros de fresado CNC
- Centros de mecanizado CNC
Herramientas de torneado y mecanizado CNC en Barnamec
Barnamec realiza operaciones de torneado CNC en acero al carbono y aleado, acero inoxidable, aluminio, bronce y plásticos técnicos utilizando plaquitas de metal duro recubierto, cermet y CBN seleccionadas según el material y la tolerancia de cada proyecto. El equipo técnico aplica criterios de selección de herramienta basados en los grupos ISO de material para garantizar la estabilidad del proceso y la repetibilidad dimensional en producción.
Asimismo, las operaciones de torneado de Barnamec se complementan con fresado CNC, taladrado y, cuando el proyecto lo requiere, operaciones de rectificado o electroerosión coordinadas con proveedores especializados. Este enfoque integrado permite abordar piezas que requieren tanto torneado de precisión como fresado de superficies complejas sin necesidad de que el cliente gestione múltiples proveedores.
Consulte las capacidades técnicas de Barnamec o envíe su plano para presupuesto de torneado CNC sin compromiso.
Fuentes
- Sandvik Coromant. (2024). Turning tools and insert grades: complete application guide. Documentación técnica. https://www.sandvik.coromant.com/
- ISO 5608:2012. Turning and copying tool holders and cartridges for indexable inserts — Designation. International Organization for Standardization. https://www.iso.org/
- ISO 1832:2017. Indexable inserts for cutting tools — Designation. International Organization for Standardization. https://www.iso.org/
- Altintas, Y. (2012). Manufacturing Automation: Metal Cutting Mechanics, Machine Tool Vibrations, and CNC Design (2nd ed.). Cambridge University Press. https://www.cambridge.org/
- Kennametal Inc. (2024). Turning Insert Grades and Application Guide. Documentación técnica. https://www.kennametal.com/
- Seco Tools. (2024). Cermet grades for turning: application and selection. Documentación técnica. https://www.secotools.com/
- Byrne, G., Dornfeld, D. & Denkena, B. (2003). «Advancing Cutting Technology». CIRP Annals, 52(2), 483–507. https://www.sciencedirect.com/
- ISO 26623-1:2014. Polygonal taper interface with flange contact surface — Part 1: Dimensions and designation of shanks. ISO. https://www.iso.org/
- Sandvik Coromant. (2024). Silent Tools: anti-vibration tooling for boring and turning. Documentación técnica. https://www.sandvik.coromant.com/
- Kalpakjian, S. & Schmid, S. R. (2014). Manufacturing Engineering and Technology (7th ed.). Pearson. https://www.pearson.com/