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-Maquinado en Torno – Refrentado y Cilindrado -

-Valor CreativoUNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Facultad de Ingeniería Industrial Escuela académico profesional de ingeniería industrial

LABORATORIO III: MECANIZADO DE TORNO: CILINDRADO, REFRENTADO, Y DE FORMAS.

CURSO: Procesos de Manufactura INTEGRANTES:  Ramírez Choque, Rosmery  Caytuiro Huamaní, Jazmin Gabriela  Chuquihuaccha Alfaro, Eder Arturo HORARIO: Jueves 18:00 -20:00 PROFESOR: Ing. Rosales Urbano, Víctor Genaro

2017

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-Maquinado en Torno – Refrentado y Cilindrado -

ÍNDICE

-Valor Creativo-

Introducción.............................................................................................................1 I.Fundamento teórico.............................................................................................2 1. Torneado.......................................................................................................2 2. Torno.............................................................................................................2 2.1. Clasificación de los tornos.....................................................................4 2.2. Variables de un mecanizado en torno...................................................7 2.2.1. Velocidad de corte...........................................................................7 2.2.2. Velocidad de avance........................................................................8 2.2.3. Profundidad de corte.......................................................................9 II. Desarrollo del laboratorio................................................................................11 1. Materiales y Herramientas........................................................................11 2. Procedimiento experimental.....................................................................13 III. Conclusiones...................................................................................................18 IV. Recomendaciones..........................................................................................19 V. Bibliografía........................................................................................................20

-Maquinado en Torno – Refrentado y Cilindrado Introducción

-Valor Creativo-

En este informe de laboratorio se describe las principales variables que intervienen en la velocidad del torneado y contiene algunas recomendaciones para mejorar la productividad de los mecanizados. Tornear bien, es cortar bien. Es encontrar el equilibrio preciso al combinar los elementos del proceso: el recurso humano, materia prima, herramientas y máquinas para la obtención de un excelente producto. El ajuste perfecto para evitar los cortes inútiles, minimizar los costos por unidad y maximizar la velocidad de producción Sin embargo, es imposible ser eficiente sino se corrigen los errores que más afectan la productividad del proceso. Corregir errores como: el afilado deficiente de herramientas, desconocimiento de las propiedades de los materiales y mal uso de las máquinas. Todo lo que genera tiempos muertos y, por lo tanto, improductivos. Más graves son los errores cometidos durante el corte, que suponen periodos doblemente largos al tener que repetir el proceso. Igualmente negativo es la pérdida del tiempo por causa de mediciones erróneas: pues consume una cantidad de materia prima que pocas veces se puede recuperar.

MAQUINADO EN TORNO I. Fundamento Teórico 1. TORNEADO

Es un procedimiento para crear superficies de revolución

por arranque de viruta.

Llamamos superficies de revolución a aquellas en las que si hacemos un corte por un plano perpendicular a su eje, la sección es circular. La máquina que se utiliza para el torneado se denomina torno.

2. TORNO

Es la máquina herramienta más antigua y por lo tanto la más importante, sin el torno no habría sido posible el gran avance industrial. En las máquinas de tornear, se forman o trabajan piezas, mediante arranque de viruta. El modo de trabajar en cada paso de torneado, se rige por la forma, tamaño y número de piezas que han de elaborarse, así como por la calidad superficial exigida en las mismas. En esta máquina, la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio y la herramienta lineal.

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El tipo de piezas que podemos realizar combinando estos tres movimientos principales es muy variado en función del diámetro, la longitud, la complejidad de las formas a mecanizar, etc. La pieza a mecanizar irá amarrada mediante un sistema de fijación (plato de garras, pinza, plato liso, etc.) y tendrá movimiento rotatorio y la herramienta de corte irá fijada a un soporte o torreta y se desplazará en las dos direcciones indicadas para proceder al arranque de material.

Además el movimiento de los ejes del torno puede ser totalmente manual o semiautomático, o puede estar gobernado por un CNC.

Siguiendo estos principios existen diferentes tipos de tornos, que a su vez pueden ir provistos de diferentes accesorios. Veremos los más frecuentes.

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2.1. CLASIFICACIÓN DE LOS TORNOS

4



Torno paralelo.



Torno vertical



Torno al aire



Torno semiautomático



Torno automático



Torno copiador

TORNO VERTICAL

5

TORNO PARALELO

Es el más utilizado debido principalmente a las diversas operaciones que pueden ejecutarse en él mismo, tales como: 1. Cilindrado o desbastado 2. Refrentado o careado 3. Cilindro cónico 4. Roscado 5. Taladrado.

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Dentro de los tornos paralelos, se encuentran los tornos de banco (están montados sobre un banco) y los tornos de piso.

Capacidad del torno Queda determinada por el volteo y distancia entre puntos. 1. Volteo: es el diámetro máximo que puede tornearse. 2. La distancia entre puntos: es la distancia entre el punto colocado en el orificio del cabezal fijo y punto colocado en el orificio del cabezal móvil. Principales componentes de un torno paralelo o de piso: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28.

Botones de mando Selector de avance Cabezal Engrane Husillo del cabezal Engranes reductores Visor del lubricante Cojinete del husillo Chuck universal Volante de carro transversal Carro transversal Luneta móvil (viajera). Porta herramientas simple Base graduada Carro longitudinal Carro auxiliar Indicador de carátula para roscado Guía pusmática y bancada del carro principal Luneta Fay Cubierta exterior Contar punto Volante del contrapunto Nivel de aceite Tablero selector de avances y roscados Motor Palancas de embrague Palanca Volante del carro longitudinal

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29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36.

Palanca de avance automático transversal Palanca de la tuerca dividida Tablero Barra para cilindrado Tornillo principal Colector de rebaba y aceite Bomba de lubricación Soporte de las barras

2.2.

VARIABLES DE UN MECANIZADO EN TORNO

2.2.1. Velocidad de Corte (Vc): Es el movimiento circular de la pieza a mecanizar con respecto a la herramienta de corte en un minuto y se expresa en metros por minuto (m/min.). En suma, la Vc representa el número de giros del material frente a la cuchilla en el tiempo antes mencionado. Por ejemplo: si el acero a mecanizar tiene una velocidad de corte de 50m/min., quiere decir que se debe ajustar la Vc de modo que 50 metros del diámetro de la circunferencia de la pieza (equivalentes a 50 metros lineales) pasen frente a la punta de la herramienta en un minuto. Los productores de metales y los fabricantes de herramientas, generalmente acompañan sus productos con las velocidades de corte más convenientes para hacer eficiente el mecanizado y optimizar el trabajo de las cuchillas.

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2.2.2. Velocidad de Avance (Va): Es el movimiento lineal relativo entre la pieza a maquinar y la herramienta de corte, se expresa en milímetros por minuto (mm/min). En otras palabras, el avance en el torno se define como la distancia que recorre la herramienta de corte a lo largo de la pieza, por cada vuelta. Por ejemplo: si el torno está graduado para un avance de 0.30mm, entonces la herramienta de corte avanzará a lo largo de la pieza de trabajo 0.30mm por vuelta completa de la pieza. En los tornos convencionales el avance depende de las revoluciones por minuto, por esto la velocidad de avance también se expresa regularmente en pulgadas por revoluciones (pulg/rev) ó milímetros por revoluciones (mm/rev). Los tornos de Control Numérico Computarizado (CNC) y en los tornos de fabricación reciente cuentan un accionamiento separado para el avance y la Va se expresa en pulg/min ó mm/min.

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2.2.3. Profundidad de corte (t): Es la medida que penetra la herramienta en la pieza de trabajo arrancando una capa de material en forma de viruta. Se representa por la letra t y se expresa en pulgadas o milímetros. También se define como el espesor de material removido en una pasada de la herramienta de corte. La profundidad del corte está relacionada con el objetivo del mecanizado. Generalmente la industria hace dos tipos de mecanizados: el desbaste primario, el cual se usa

para remover

grandes cantidades de material y producir una forma cercana a la deseada y el desbaste secundario o de acabado, utilizado para obtener las dimensiones finales de la pieza. Tanto en los procesos de desbaste como de acabado hay que seleccionar la velocidad y profundidad de corte correcta para lograr combinar un avance elevado y un eficiente corte. La profundidad de corte está limitada por la potencia del motor que tiene la máquina, la cual se expresa en kilovatios (Kw). En Colombia la mayoría de tornos que se utilizan son de tipo mecánico cuya potencia máxima es de: 7.5 Kw., aproximadamente. Dicha potencia también depende la capacidad 10

(robustez) de bancada –bastidor de fundición que soporta todas las partes del torno– y del tamaño del cabezal fijo, pieza formada por el eje principal y el husillo, donde se hace girar el material a mecanizar. Esto quiere decir que a mayor tamaño de bancada y cabezal más potencia de trabajo y fuerza para lograr altas profundidades de corte.

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II.

Desarrollo del laboratorio

1. Materiales y Herramientas

Torno convencional

Llaves de torno

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Vernier

Lentes de seguridad

Tubo

Casco de seguridad

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2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL En esta experiencia de laboratorio de Procesos de Manufactura, se trabajó el Maquinado en Torno, para lo cual el profesor propuso elaborar una pieza la que a partir de un cilindro de metal se necesitaba cilindrar y refrentar. Teniendo los conceptos claros del uso de la máquina de torno y los fundamentos del mecanizado en torno, se procedió a colocar el metal sin mecanizar en el cabezal de giro o chuck, debidamente ajustado, para lo cual utilizamos llaves para ajustar las mordazas, luego establecimos según la velocidad de corte asignada, el número de rpm necesarios, también determinamos una penetración adecuada para cada proceso, y apoyándonos del vernier se fue midiendo el mecanizado en cada pasada hasta aproximarnos lo más cercano posible a las medidas de la pieza final establecidas por el profesor. Durante el proceso se tomó en cuenta puntos importantes como la posición de la punta de la herramienta de corte y el sentido de giro del chuck puesto que se debe evitar el desgaste de la punta afilada. También se usó un refrigerante líquido para evitar el calentamiento de la pieza debido a la fricción durante el mecanizado lo cual puede originar cambios a las propiedades físicas de la pieza. Finalmente se entregó la pieza mecanizada por el grupo para la revisión del profesor.

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Pieza antes de mecanizar: Barra de fierro en la prensa de banco y se corta una varilla de 80 mm para mecanizarlo en el torno tradicional.  Material: fierro

30mm

80 mm

16

Primer proceso de mecanizado:

Cilindrado  reducción de 30 a 15

∅ 30 ∅ 15

N=

1000 × v c Π ×D

N° de pasada

D (Diámetro)

Vc (Velocidad de corte)

N (número de revoluciones)

1

29

50

548

2

27

50

568

3

25

50

636

4

23

50

691

5

21

50

757

6

19

50

837

7

17

50

936

8

15

50

1061

17

Segundo proceso de mecanizado: Cilindrado  reducción de 19 a 10

∅ 19

∅ 10

N° de pasada

D (Diámetro)

Vc (Velocidad de corte)

N (número de revoluciones)

1

17

50

936

2

15

50

1061

3

13

50

1224

4

11

50

1446

5

10

50

1591

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Tercer proceso de mecanizado Este proceso consistió en un refrentado con el cual se obtiene una superficie plana perpendicular al eje de rotación de la pieza, de tal manera que la pieza quede totalmente plana y lisa. Pieza después de mecanizar:

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III.

CONCLUSIONES: Después de haber realizado la práctica de laboratorio se llegó a las siguientes conclusiones:  El buen uso de los materiales de precisión ayudan a obtener mejores resultados.  Los refrigerantes son de gran ayuda al momento de mecanizar pues evita que tanto la pieza y la herramienta se caliente por la fricción.  La realización de una pieza torneada requiere de mucha precisión y buen tacto al momento de las mediciones correspondientes.  Un uso inadecuado de las formulas aplicadas al torno podría ocasionar que el alumno escoja una velocidad de huso inadecuado, y esto podría ocasionar un desgaste apresurado de la herramienta.

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IV. RECOMENDACIONES: 

Se recomienda mantener una distancia prudente al salto de la viruta, tanto del operario de la maquina como del resto de los alumnos cercanos a esta



máquina. Precisamente por esto es muy importante el uso de mandil. Las palancas de embrague de los tornos deben asegurarse para no ser accionados involuntariamente, puesto que este podría ocasionar accidentes



de gravedad. Todas las operaciones de comprobación, ajuste, etc., deben realizarse con el



torno completamente apagado. Se recomienda la elección de un avance de la herramienta prudente para no ocasionar demasiada fricción y así un desgaste excesivo de la herramienta.



Foto adjunta de la participación en el laboratorio

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V. BIBLIOGRAFÍA  KALPAKJIAN, Manufactura Ingeniería y Tecnología  GROOVER, Fundamentos de Manufactura Moderna

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