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• Rodrigo Silva

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1

UNIDAD 1 TORNOS

1.1

INTRODUCCION

Se denomina torno (del latín tornus, y este del griego tópvok, giro, vuelta) a una máquina herramienta que permite mecanizar piezas de forma geométrica de revolución (Cilindros, conos, hélices). Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento de avance contra la superficie de la pieza, cortando las partes sobrantes en forma de viruta. Desde el inicio de la Revolución industrial, el torno se ha convertido en una máquina básica en el proceso industrial de mecanizado. 1.2 1.2.1

NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD PARA TRABAJAR EN LOS TORNOS. ORDEN

Un buen tornero debe empeñarse en guardar el orden más escrupuloso en lo que lleva entre manos, con lo que ahorrará impaciencias y costosas pérdidas de tiempo en la búsqueda de lo que necesita. Por lo tanto: 1. Ubicar los materiales de trabajo en un sitio determinado, para cuando se necesite tenerlos a mano. 2. Cuando se haya terminado de usar una herramienta, colocar siempre en un mismo lugar y no lo deje en cualquier parte. 3. Evitar poner piezas o herramientas de trabajo sobre la bancada del torno, porque esto provoca desgastes y, por consiguiente, pérdidas de precisión. Lo recomendable es tener sobre el torno una tablita donde colocar las llaves, calibres y cualquier otra herramienta. 4. Cada máquina debe disponer de un armario con casilleros apropiados, en donde el buen tornero ordenará las herramientas, los calibres, las piezas trabajadas, los dibujos, los equipos especiales de cada torno. 5. Mantener siempre limpios los engranajes para el roscado y no mezclarlo con los de otras máquinas, aun cuando sean de las mismas medidas. 1.2.2

LIMPIEZA DE LA MÁQUINA

1. Una vez finalizada cualquier operación mecánica, antes de dejar el trabajo. 2. Una vez por semana se debe proceder a hacer una limpieza especial repasando todos los órganos de la máquina, no solo aquellos que están a la vista, sino también los internos. 3. Después de sacar las virutas y el polvo con un cepillo o con un trapo, es menester limpiar las guías de los carros con querosén y un trapo limpio.

1.2.3

SEGURIDAD

Advertencias. - Antes de poner en marcha el torno conviene probarlo siempre a mano, haciendo girar el eje, para asegurarse que no haya estorbos. Teniendo que golpear cualquier órgano de la máquina, utilice un martillo de plomo o un mazo de madera y nunca martillos de acero, llaves, etc., porque, a poco andar, la máquina se arruinará por completo. No se debe poner en marcha el torno con la llave de ajuste del plato colocada. 1.2.4

PRECAUCIONES PARA EVITAR ACCIDENTES

El torno, de por sí, no es una máquina que ofrezca mayores peligros; pero como cualquier otra máquina, puede producir desgracias, y a veces graves, para el operario distraído y que descuida las normas especiales para los torneros. Señalaremos aquí algunas: 1. El tornero debe usar ropa ajustada al cuerpo, en ningún caso ropa suelta. Se deben evitar pulseras, relojes, anillos, collares, y cualquier otro elemento que cuelgue. Asimismo, el pelo largo, no debe pender sobre la cara, y en todo caso debe colocarse una colita. 2. Durante el trabajo debe mantenerse una posición correcta sin apoyar el torso o los codos sobre el torno, porque pueden originarse graves daños. 3. Debe mantenerse limpio y sin estorbos el piso inmediato a la máquina, con lo cual se evitará el peligro de caer sobre el torno en movimiento. 4. Al quitar las correas hay que servirse siempre de la pasa correas o bien de una varilla, un tubo o una regla de madera. 5. Antes de proceder a la limpieza de la máquina, a la lubricación, al desmontaje y montaje de una pieza interna, es necesario parar el torno y asegurarlo para que no se vaya a arrancar impensadamente. Colocar la parada de emergencia de la máquina. Si es posible quitar también los fusibles. 6. No se debe tocar descuidadamente órganos o piezas en movimiento, porque un descuido de este género puede acarrear graves consecuencias. 7. Al trabajar metales quebradizos, como la fundición de hierro y el bronce, es imprescindible protege los ojos con anteojos de seguridad. Esta precaución es necesaria también para cuando se afilan herramientas en la amoladora

Ilustración 1.1Protección personal en el trabajo 1.2.5

RIESGOS RELACIONADOS CON EL CONTACTO CON COMPONENTES A ALTA TEMPERATURA

Generalmente se producen quemaduras cuando se manipulan rebabas calientes (hasta a 800°C) o cuando se coge una pieza de trabajo caliente. Deben usarse guantes para manejar rebabas o piezas de trabajo calientes, pero nunca deben usarse mientras está trabajando la maquina 1.2.6

RIESGOS RESULTANTES DEL CONTACTO CON LOS FILOS AGUDOS, ARISTAS AGUDAS Y SALIENTES

Esta es tal vez la causa más común de lesiones en las manos en el trabajo de torno. Pueden encontrarse filos agudos peligrosos en muchos lugares: en una rebaba larga enrollada, en la punta de una herramienta o en el filo no limado de una parte torneada o roscada. Deben usarse cubiertas de protección contra la voladura de rebabas y de líquido refrigerante. Estas cubiertas son generalmente de plástico transparente y van colocadas al carro del torno, por encima del mandril 1.2.7

RIESGOS DE LOS DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN Y DE CONDUCCIÓN DE LA PIEZA

Cuando se sujetan las piezas de trabajo, sus componentes se extienden a menudo más afuera del diámetro exterior del dispositivo de sujeción. Se utilizan guardas, barreras y señales de advertencia o instrucciones verbales para advertir el riesgo a los demás. En los dispositivos motorizados de mandril debe estar consciente el estudiante de los puntos potenciales de aplastamiento entre la pieza de

trabajo y el dispositivo de sujeción de la misma. Asegúrese de que las mordazas ejerzan la fuerza de agarre suficiente para sujetar con seguridad la pieza de trabajo. 1.3

FRENADO DEL HUSILLO

Nunca deben usarse ni la mano ni una barra de palanquear para hacer más lento o para parar el movimiento del husillo o de la pieza de trabajo. Siempre utilice los controles de la máquina para esta operación 1.4

LAS PIEZAS DE TRABAJO QUE SOBRESALEN FUERA DEL TORNO DEBEN SOSTENERSE POR MEDIO DE UN TUBO DE SOPORTE DEL MATERIAL

Si se deja sobresalir una pieza de trabajo esbelta fuera del husillo de la cabeza 30 centímetros o más sin soporte, puede salir disparada por fuerza centrífuga. La pieza no solo resultara doblada, sino que representara un peligro muy grande para cualquier persona que se encuentre cerca

2

UNIDAD 2 EL TORNO, MANEJO Y FUNCIONAMIENTO

Ilustración 2.1 El torno El torno es la máquina-herramienta que permite la transformación de un sólido indefinido, haciendo girar alrededor de su eje y arrancándole material periféricamente a fin de obtener una geometría definida (solido de revolución). Con el torneado se pueden obtener superficies: cilíndricas, planas, cónicas, esféricas, perfiladas, roscadas. Objetivo: al terminar esta unidad podrá: identificar las partes importantes de un torno y sus funciones Existen diferentes tipos de tornos entre estos tenemos: -

Torno paralelo, mecánico o de taller.

-

Torno Vertical

-

Torno Revolver

-

Torno con Dispositivo Copiador

-

Torno Automático

-

Torno de Control Numérico

-

Centros de Mecanizado

2.1

DESCRIPCIÓN GENERAL DE TORNOS UNIVERSALES EXISTENTES EN EL TALLER.

El torno es una de las maquinas-herramientas más usadas. En el torno, la pieza gira sobre su eje realizando un movimiento de rotación denominado movimiento de Trabajo, y es atacada por una herramienta con desplazamientos de los que se diferencian dos: De Avance, generalmente paralelo al eje de la pieza, es quien define el perfil de revolución a mecanizar. De Penetración, perpendicular al anterior, es quien determina la sección o profundidad de viruta a extraer.

Ilustración 2.2 Movimiento de avance y penetración

En este tipo de maquinas la pieza está sometida a un movimiento de rotación y se mecaniza por medio de una herramienta dotada de un movimiento de avance, que normalmente es paralelo al eje de rotación de la pieza. Permite pequeñas tolerancias y acabados superficiales buenos. Árboles, ejes, casquillos, mangos, etc., son piezas que normalmente se obtienen por torneado. El torneado es una operación que consiste en el arranque de material (viruta) de la pieza a mecanizar. La viruta se arranca mediante una herramienta de material en la que están soldadas unas placas cortantes, que son las que producen la función de corte. Para que corten, y estas placas de la herramienta deben ser dureza superior a la del material a trabajar

2.2

IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES FUNDAMENTALES

El torno tiene cuatro componentes principales: 2.2.1

BANCADA:

Sirve de soporte y guía para las otras partes del torno. Está construida de fundición de hierro gris, hueca para permitir el desahogo de virutas y líquidos refrigerantes, pero con nervaduras interiores para mantener su rigidez. En su parte superior lleva unas guías de perfil especial, para evitar vibraciones, por las que se desplazan el cabezal móvil o contrapunta y el carro portaherramientas principal. Estas pueden ser postizas de acero templado y rectificado.

Ilustración 2.3 Vista superior de un detalle de la bancada Observaciones: Como es una superficie de deslizamiento, es importante mantenerla en óptimas condiciones. De esto dependerá la calidad del mecanizado y la vida de los otros componentes de la máquina. Por lo tanto, debe mantenerse limpia de virutas, perfectamente lubricada y no se deben apoyar objetos pesados en ella ni golpearla. 2.2.2

CABEZAL FIJO:

Es una caja de fundición ubicada en el extremo izquierdo del torno, sobre la bancada. Contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance (también llamado Caja Norton) y el selector de sentido de avance. Además, sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo.

El husillo, o eje del torno, es una pieza de acero templado cuya función es sostener en un extremo el dispositivo de amarre de la pieza (plato, pinza) y en su parte media tiene montadas las poleas que reciben el movimiento de rotación del motor. Es hueco, para permitir el torneado de piezas largas, y su extremo derecho es cónico (cono Morse) para recibir puntos

Ilustración 2.4 Vista general del cabezal fijo.

Observaciones: Ningún cambio en las velocidades de este cabezal se puede realizar con la máquina en marcha, con riesgo de rotura de engranajes. Si algún cambio se resiste a entrar, mover con la mano el plato hasta que lo coloquemos. Sobre el cabezal no se deben colocar elementos que puedan rodar o deslizarse por la vibración. Recordar revisar periódicamente los niveles de aceite del cabezal. 2.2.3

CONTRAPUNTA O CABEZAL MÓVIL:

La contrapunta es el elemento que se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como para recibir otros elementos tales como mandriles porta brocas o brocas para hacer taladrados en el centro de las piezas. Esta contrapunta puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada.

Ilustración 2.5 Contrapunto

Observaciones: Para colocar mandriles o puntos en el manguito, este debe sobresalir del cuerpo de la contrapunta aproximadamente unos cinco centímetros. Entonces manualmente le aplicamos un suave golpe para que clave en el agujero cónico de su extremo. Para sacar estos dispositivos, basta con hacer retroceder el manguito hacia el interior hasta que los mismos se suelten. Nunca introducir el manguito en el interior de la contrapunta hasta ocultarlo totalmente. Siempre debe sobresalir un par de centímetros. 2.2.4

CARRO MOVIL PORTAHERRAMIENTA:

Consta de: Carro Longitudinal, que produce el movimiento de avance, desplazándose en forma manual o automática paralelamente al eje del torno. Se mueve a lo largo de la bancada, sobre la cual apoya.

Carro Transversal, se mueve perpendicular al eje del torno de manera manual o automática, determinando la profundidad de pasada. Este está colocado sobre el carro anterior. En los tornos paralelos hay además un Carro Superior orientable (llamado Charriot), formado a su vez por dos piezas: la base, y la porta herramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección angular. El dispositivo donde se coloca la herramienta, denominado Torre Portaherramientas, puede ser de cuatro posiciones, o torreta regulable en altura. Todo el conjunto, se apoya en una caja de fundición llamada Delantal, que tiene por finalidad contener en su interior los dispositivos que le transmiten los movimientos a los carros.

Ilustración 2.6 Carro móvil

Ilustración 2.7A Torre con regulador de altura Observaciones: Debe mantenerse limpio de virutas, perfectamente lubricado y no se deben apoyar objetos pesados en los carros ni golpear sus guías de desplazamiento. 2.3 2.3.1

ACCESORIOS. PLATOS

Platos Universales de tres mordazas. Los mismos sirven para sujetar la pieza durante el mecanizado. Pueden ser de tres mordazas, para piezas cilíndricas o con un número de caras laterales múltiplo de tres. Los mismos cierran o abren simultáneamente sus mordazas por medio de una llave de ajuste. Pueden tener un juego de mordazas invertidas, para piezas de diámetros grandes, y un juego de mordazas blandas, para materiales blandos o cuando no se quieren lastimar las piezas durante su agarre.

Ilustración 2.8 Platos 2.3.2

PLATO LISO DE ARRASTRE

Lo utilizamos cuando colocamos una pieza entre puntas. El mismo consta de un agujero central y un perno o tornillo de arrastre. No tiene mordazas. Su uso se detalla más adelante en Montaje de la pieza Montaje entre Puntas.

Ilustración 2.9 Plato liso de arrastre

2.3.3

PINZAS

Ilustración 2.10 Pinzas Lo utilizamos cuando colocamos una pieza entre puntas. El mismo consta de un agujero central y un perno o tornillo de arrastre. No tiene mordazas. 2.3.4

PUNTOS

Se emplea para sujetar los extremos libres de las piezas de longitud considerable. Los mismos pueden ser fijos -en cuyo caso deben mantener su punta constantemente lubricada, o giratorios, los cuales no necesitan la lubricación, ya que cuentan en el interior de su cabeza con un juego de dos rulemanes que le permiten clavar y mantener fija su cola, mientras su punta gira a la misma velocidad de la pieza con la que está en contacto.

Ilustración 2.11 Punto fijo

Ilustración 2.12 Punto giratorio

2.3.5

LUNETAS

Cuando la pieza es muy larga y delgada, lo cual la tornará “flexible” si está girando, o cuando el peso de la misma recomiende sostenerla, utilizamos una luneta. La misma puede ser de dos puntas de apoyo, tres o cuatro. Fija o móvil. Consta de un cuerpo de fundición y patines de bronce o de rodamiento, regulables por medio de tornillos. .

Ilustración 2.13 Luneta móvil

Ilustración 2.14 Luneta fija La luneta fija, se sujeta por medio de una zapata inferior y un bulón y tuerca a la bancada misma. En tanto que la móvil, se sujeta por tornillos al carro y acompaña al mismo en su desplazamiento. 2.3.6

BRIDAS

Las mismas son piezas que sujetan un extremo -el más cercano al plato- en los trabajos con montaje entre puntas.

Constan de un cuerpo perforado central, una cola de arrastre y un tornillo que se ajustará sobre el diámetro de la pieza.

Ilustración 2.15 Brida de arrastre

PRÁCTICA Nª 2 1. En un torno de taller, identificar las partes siguientes y describir sus funciones. No debe ponerse en marcha el torno sino hasta obtener permiso del instructor. Cabeza del torno: 1. Husillo 2. Mecanismo de cambio de velocidad del husillo 3. Engranaje posterior 4. Nariz del husillo 5. Palanca de avance invertido

Bancada: 1. La cremallera Carro: 1. El carro transversal 2. El contrapunto 3. El carro longitudinal 4. La palanca de avance de automático 5. La manivela del carro 6. Fijación del carro Contrapunto: 1. Palanca de fijación del husillo 2. Agujero cónico del husillo y tamaño de su cono 3. tornillos de ajuste del contrapunto Caja de engranajes para cambio de velocidades: 1. Tornillo guía 2. Accionar las palancas a manera de obtener avances de 0.005 y 0.13 pulg. por revolución. Puede girar el tornillo guía con sus dedos para facilitar el cambio de posición de estas palancas 3. Ajustar las palancas para obtener 4 hilos por pulgada y luego 12 por pulgada CUESTIONARIO Nº 2 1. ¿Cuándo se utiliza la luneta? 2.

¿De que consta el carro portaherramientas?

3. ¿Por qué es importante mantener la bancada en óptimas condiciones? 4. ¿Cuál es la función del husillo?

3

UNIDAD 3 PORTAHERRAMIENTAS Y SUJECION DE HERRAMIENTAS EN EL TORNEADO

Para el trabajo de torno, las herramientas de corte deben sostenerse y sujetarse con seguridad en la posición correcta para maquinar la pieza de trabajo. Hay muchos tipos diferentes de portaherramientas para satisfacer esta necesidad. Todo el que trabaja con un torno debe ser capaz de seleccionar el mejor dispositivo de sujeción de la herramienta para la operación que efectúe. Objetivos: Al terminar esta unidad, podrá: 1. Identificar los portaherramientas estándares, de cambio rápido y del tipo de torre montados en el carro del torno. 2. Identificar la sujeción de herramientas para el contrapunto del torno 3.1

POSTE DE HERRAMIENTA

En el torno, la herramienta de corte o buril se sujeta a un portaherramientas que se asegura en el poste de la herramienta del torno con un tornillo de fijación. En la ilustración 3-1 se ilustra un poste de herramienta que se encuentra instalado comúnmente en los tornos pequeños y en los tornos antiguos. La altura de la herramienta se ajusta desplazando la pieza de asiento curvo que tiene suelta al poste de herramienta, sobre su anillo. Cuando se hacen ajustes de esta manera, se modifica el ángulo de inclinación efectivo hacia atrás y también el ángulo frontal de alivio de la herramienta.

Ilustración 3.1 Poste de herramienta del tipo estándar, con anillo y pieza suelta de asiento circular Con el poste común de herramienta se emplean muchos tipos de portaherramientas. Se emplea el portaherramientas de zanco recto (Ilustración 3-2) con buriles de acero de alta velocidad. El buril se sostiene en el portaherramientas a un ángulo de 16 1/2 grados, lo cual proporciona un ángulo de inclinación positivo hacia atrás para el corte

Ilustración 3.2 Portaherramientas de zanco recto con inclinación hacia atrás interconstruida, sujetando un buril derecho de acero de alta velocidad Los portaherramientas de zanco recto se usan para el maquinado general en tornos. El tipo que se ilustra en la figura 3-3 se usa con buriles de carburo de tungsteno. El portaherramientas izquierdo es para usarse con herramientas que corten de derecha a izquierda, o sea, hacia la cabeza del torno. Se debe seleccionar el portaherramientas de acuerdo al maquinado que se va a hacer. El montaje de la herramienta debe ser rígido y la parte del portaherramientas que sobresale hacia adelanto debe mantenerse al mínimo para evitar la vibración. Se emplea una variedad de portaherramientas para corto completo de la pieza de trabajo. tanto para cortar una pieza desde la periferia hasta el centro como para hacer ranuras en piezas de trabajo. Estos portaherramientas se fabrican en varios espesores y alturas. Las herramientas de moletear están hechas con dos rodillos o con tres pares de rodillos.

Ilustración 3.3 Herramienta de corte El poste de herramienta para barra de mandrilar puede usarse con barras de diferentes tamaños. Otra ventaja de las barras de mandrilar es que pueden cambiarse entre sí las tapas de los extremos para sujeción de la herramienta Estas tapas sostienen la herramienta de mandrilar a escuadra con el eje de la barra de mandrilar, o a un ángulo de 45 6 de 60 grados respecto a éste.

3.2

EL POSTE DE HERRAMIENTA DE CAMBIO RÁPIDO

Que recibe este nombre por la rapidez con que pueden intercambiarse herramientas, es más versátil que el poste estándar. Los portaherramientas que se usan en este poste tienen un sostén muy exacto por la construcción de cola de milano del poste. Esta exactitud permite lograr gran precisión en la repetición de montaje de herramienta. La altura de la herramienta se ajusta con un collarín de ajuste micrométrico, y el alineamiento se mantiene constante en una serie de cambios repetidos de la herramienta.

Ilustración 3.4 Poste de herramienta de cambio rápido, del tipo de cola de milano. Un poste de herramienta de cambio rápido de tres lados tiene la capacidad adicional de servir para montar una herramienta en el contra-punto. Estos postes para herramienta se sujetan firmemente al carro auxiliar. 3.3

PORTAHERRAMIENTAS PARA POSTE DE CAMBIO RÁPIDO

Los portaherramientas para postes de cambio rápido incluyen los que se usan para tornear, para hacer roscas y para sujetar brocas. El mandril porta brocas permite usar el carro con su avance automático para taladrar agujeros en vez del avance manual del contrapunto la barra de mandrilar esta soportada rígidamente.

Ilustración 3.5 Portaherramientas para mandrilar. Este montaje proporciona buena rigidez a la barra de mandrilar Una ventaja del portaherramientas para poste de herramienta de cambio rápido es que las herramientas de corte de diversos espesores de zanco pueden montarse en ellos. A veces se usan calzas cuando el zanco es demasiado pequeño, para que lo alcance el opresor. 3.4

MANDRIL PORTA BROCAS

Los portaherramientas que se han estudiado hasta ahora sirven para usarse en el carro del torno. Sin embargo, también se coloca a veces una herramienta en el contrapunto uno de los dispositivos más comunes para sujetar herramientas que se usa en el contrapunto es el mandril porta brocas y se emplea para sujetar brocas de zanco recto. Cuando tiene que efectuarse una serie de operaciones que deben repetirse luego en varias piezas de trabajo, puede usarse una torreta para contrapunto. La torreta para contrapunto tiene seis posiciones de la herramienta, una de las cuales se aprovecha como auxiliar para detener el trabajo. Las otras posiciones son para taladrado de centro, taladrado, escariado, abocardado y roscado. Las herramientas que se instalan en el contrapunto se alimentan normalmente dando vuelta a la manivela del mismo.

Ilustración 3.6 mandriles porta broca CUESTIONARIO N°3 En un torno del taller, identificar los diversos portaherramientas y sus funciones. 1. ¿Cuál es el objeto de un portaherramientas? 2. ¿Cómo se identifica un portaherramientas estándar izquierdo? 3. ¿Cuál es la diferencia entre un portaherramientas de tipo estándar para buriles de acero de alta velocidad y uno para buriles de carburo? 4. ¿Cuál portaherramientas estándar es el más adecuado para tornear cerca del mandril? 5. ¿Cómo se ajusta la altura de la herramienta en un portaherramientas de cambio rápido? 6. ¿Cómo afecta a la operación de torneado la parte sobresaliente sin soporte del portaherramientas? 7. ¿Cuál es la diferencia entre un portaherramientas estándar y uno de cambio rápido? 8. ¿Qué clase de herramienta se utiliza en el contrapunto del torno? 9. ¿Cómo se sujetan las herramientas en el contrapunto? 10.¿Cuándo se usa una torreta para el contrapunto?

4

UNIDAD 4 HERRAMIENTAS DE CORTE PARA TORNEADO

Un las

operario

debe

herramientas,

en

entender

plenamente

el

vista

que

herramienta

de

es

la

propósito

de

del

la

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la

de que

quita el metal de pieza de trabajo. El hecho de que se logre esto con seguridad, economía y acabados de

la

de

punta,

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en

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gran y

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de

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radio

de

forma la

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de la herramienta. En esta unidad estudiará dicha geometría de las herramientas y aprenderá a afilar las herramientas para torno Objetivos: Al terminar esta unidad, podrá: 1. Explicar el pronóstico de los ángulos de inclinación y de alivio, los rompedores de rebaba y la forma de las herramientas, 2. Afilar en forma aceptable un buril derecho para desbastar. En un torno se quita el metal de una pieza de trabajo haciéndola girar contra una herramienta de corte de una sola punta. Esta herramienta debe ser muy dura y no debe perder su dureza por el calor generado por el maquinado. Para muchas herramientas se usa el acero de alta velocidad, porque cumple con estos requisitos y porque puede conformársele fácilmente en el esmeril. No obstante, debe observarse que su utilización es limitada, en vista de que la mayor parte del maquinado para producción se hace en la actualidad con herramientas de carburo de tungsteno. Los buriles de acero de alta velocidad se requieren para los tornos antiguos que sólo trabajan en intervalos de velocidad baja. También son útiles para las operaciones de acabado, especialmente en metales blandos. El aspecto más importante de un buril es su forma geométrica: la inclinación hacia los lados y hacia atrás, las holguras o ángulos de alivio frontal y lateral, y los rompedores de rebaba 4.1

TIPOS DE HERRAMIENTAS SEGÚN SU FUNCION

Según el trabajo que se vaya a realizar se debe elegir correctamente el tipo de herramienta a usar las cuales se puede observar en el grafico siguiente:

4.2

PARTES DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE

4.2.1

ANGULOS PRINCIPALES

4.2.2

ANGULOS CARACERISTICOS DE ACUERDO AL MATERIAL

4.3

AFILADO DE UNA HERRAMIENTA El afilado de una herramienta le proporciona tanto un filo cortante agudo como la forma necesaria para la operación de corte. Cuando se haya entendido claramente la importancia de los ángulos de inclinación y alivio de una herramienta, podrá afilarse una herramienta adecuada para el trabajo. Los buriles izquierdos se conforman precisamente en forma opuesta a los derechos (Ilustración 4-1). El buril derecho tiene el filo cortante en el lado izquierdo y corta hacia la izquierda, o sea, hacia la cabeza del torno.

Herramienta izquierda Herramienta derecha para desbastar para desbastar Ilustración 4.1 Buriles de desbaste izquierdo y derecho. A las herramientas se les da un ligero radio en la nariz para reforzar la punta. Si se tiene un radio grande en la nariz se obtendrá un mejor acabado, pero también se favorecerá la vibración en un montaje que no sea rígido. 4.4

HERRAMIENTA PARA EL REFRENTADO

Una herramienta para refrentado (figura 3) para extremos de flechas y trabajos de mandril tiene radio de nariz muy pequeño y su ángulo incluido es de 58 grados. Sin embargo, esta herramienta no se utiliza para trabajos de mandrilado, porque es un buril relativamente débil. Para el refrentado de piezas de trabajo montadas en el mandril, se utiliza a menudo un buril derecho o uno izquierdo para desbastado o para acabado.

Método de esmerilado del radio de la nariz en la punta del buril.

Ilustración 4.2 Buril derecho para refrenar, indicando los ángulos de las puntas. Esta herramienta no es adecuada para operaciones de desbastado por el ángulo agudo de su punta. En la Ilustración 4-3 se ilustran algunas formas de herramientas útiles, que se aplican a trabajos de torno en general. A las herramientas que tienen filos cortantes de formas especiales se les llama herramientas de forma. Estas herramientas se aplican directamente a la pieza de trabajo para hacer el corte en una sola operación.

1. Buril de punta circular 2. Buril de nariz redonda

3.

3.Buril para corte por abajo o para ranurado

4.

4.Buril derecho para careado o refrenado

5.

5.Buril derecho para desbastado y torneado

6. Buril derecho para acabado 7. Buril de 60° para corte de roscas

Ilustración 4.3 Algunas formas de herramientas útiles que más se utilizan. Las primeras formas de herramienta que se necesitan son las tres de la derecha, que el buril para desbastado y torneado en general, el buril para acabado y el buril para corte de roscas. Las herramientas para partir o hacer corte total o transversal se emplean a menudo para cortar collarines o hacer ranurado, pero su función principal es cortar trozos de material a su longitud correcta. 4.5

AFILADO DE LA HERRAMIENTA DE CORTE

Se ilustran en la ilustración 4-4 las formas correcta e incorrecta, de afilar una herramienta para corte total

Ilustración 4.4 Método correcto e incorrecto de esmerilar una herramienta para corte total profundo. Nótese que el ancho del filo cortante se vuelve más angosto que la hoja al afilarse a esmeril a mayor profundidad, y esto hace que la hoja se atasque en una ranura que sea más profunda que el extremo afilado. Sin embargo, estas herramientas se afilan a veces en forma especial, para el corte total de metales muy blandos o de ranuras de forma especial. Al extremo se le afila a veces con un ligero ángulo cuando se trata de cortar una serie de piezas huecas pequeñas (Imagen 4-5). Esto ayuda a eliminar los bordes ásperos de las partes pequeñas. No se recomienda este procedimiento para el corte total profundo. En las herramientas que se han esmerilado repetidas veces para afilarlas, se forma a menudo una "trampa de rebabas" que ocasiona que se rasgue el metal o que la herramienta no corte en absoluto. Un buen operario no permite nunca que sus herramientas lleguen a estar en esta condición, sino que elimina con el esmeril el extremo que ya no sirve y vuelve a dar la forma correcta a su herramienta.

Ilustración 4.5 Herramienta para corte total afilada a un cierto ángulo para evitar la formación de bordes ásperos en las piezas que se cortan.

Aunque muchos tornos modernos tienen portaherramientas que sujeta al buril en posición horizontal, algunos portaherramientas tienen interconstruido el ángulo de inclinación (Ilustración 4:6), por lo que no es necesario esmerilarlo en el buril

Ilustración 4.6 Portaherramientas con ángulo ele inclinación hacia atrás Los buriles para hacer roscas deben tener ángulo de inclinación cero (Imagen 4-7 a). Si se usa un portaherramientas horizontal, resulta innecesaria la parte plana superior, en vista de que la herramienta tendría un ángulo de inclinación nulo. También debe verificarse la herramienta por lo que toca a su ángulo de 60 grados con un calibrador o escantillón centrado (Imagen 4-7 b), al esmerilarla para afilado. En ambos lados debe esmerilarse un alivio. En una piedra de asentar debe darse forma a una ligera superficie plana en un extremo, ("Corte de roscas externas unificadas" para esta dimensión.)

a)

Ilustración 4.7 a) Portaherramientas con ángulo de inclinación hacia atrás mostrando el buril afilado con ángulo de inclinación nulo, b) Verificación de una herramienta para corte de roscas con calibrador centrado 4.6

SEGURIDAD PARA EL OPERARIO

Para la seguridad del operario, es importante hacer herramientas que produzcan rebabas que no sean peligrosas. Las rebabas largas que no se quiebran son extremadamente peligrosas. La geometría de la herramienta, y en especial los ángulos de inclinación lateral y hacia atrás, tienen un efecto considerable en la formación de la rebaba. Los ángulos pequeños de inclinación lateral tienden a hacer que se enrolle la rebaba más en los ángulos grandes, y las rebabas que se enrollan o enroscan se quiebran con mayor facilidad. Los avances fuertes para él desbastado y la profundidad máxima del corte favorecen también al rompimiento de las rebabas. En la unidad 7, bajo el título de "Torneado entre centros", volverán a tocarse aspectos sobre los avances, velocidades y profundidad del corte. Los rompedores de rebaba son típicamente de los tipos paralelo o angular (Ilustración 4-9). Se necesita más destreza para esmerilar a mano un rompedor de rebaba en un buril de acero de alta velocidad que la que se requiere para esmerilar los ángulos básicos de la herramienta. Por lo tanto, debe esmerilarse la herramienta básica y hacerse un esfuerzo para producir rebaba

Ilustración 4.8 Cuatro tipos comunes de rompedores de rebaba.

4.7

PROCEDIMIENTO DE ESMERILADO DE BURILES

Se requieren un buril sin afilar, o sea, un trozo de barra de buriles de tres pulgadas de largo (7.6 cm), un calibrador de buriles y un portaherramientas. 1.

Preparar en el esmeril un buril derecho para desbastar en forma aceptable. Pedir al instructor que evalúe su progreso.

2.

Afilar en el esmeril un buril derecho para desbastar en forma aceptable a partir de un trozo de acero de alta velocidad.

Use gafas y asegúrese de que el apoyo de la herramienta del esmeril esté ajustado correctamente (aproximadamente a 1/16 de pulgada de la rueda). Rectificar las ruedas con un rectificador, si están estriadas, vidriadas u ovaladas. 1.

Usando la rueda para desbastar, esmerilar el ángulo de alivio lateral y el ángulo de corte lateral de aproximadamente 10 grados, sosteniendo el trozo y apoyando su mano sobre el descanso para la herramienta.

2.

Verificar el ángulo con un calibrador para herramientas. Corregirlo en caso necesario.

3.

Desbastar el ángulo de alivio del extremo aproximadamente 14 grados y el ángulo del filo cortante del extremo

4.

Verificar el ángulo con el calibrador de buriles. Corregirlo en caso necesario.

5.

Desbastar el ángulo de inclinación lateral. Manténgase fuera del filo cortante lateral por 1/16 de pulgada.

6.

Verificar el ángulo de cuña. Corregirlo en caso necesario.

7.

Cambiar ahora a la rueda de grano más fino y terminar a esmeril con mucha suavidad los ángulos de alivio lateral y del extremo. Evitar hacer varias facetas o planos de esmerilado en una superficie. Una oscilación de un lado a otro ayuda a producir un buen acabado.

8.

Terminar a esmeril el ángulo de inclinación lateral y llevar la superficie esmerilada precisamente hasta el filo cortante lateral, pero teniendo cuidado de no pasarse.

9.

Sobre la circunferencia de la rueda debe esmerilarse un radio ligero en la punta de la herramienta y a todo lo largo entre la nariz y el talón de la herramienta.

10.

Se utiliza un aceite para piedra de asentar, de tipo mediano a fino, para eliminar las asperezas del filo cortante. CUESTIONARIO N°4

1. Enumerar las ventajas de utilizar acero de alta velocidad para buriles. 2. Aparte de la dureza y la tenacidad, ¿cuál es el aspecto más importante de un buril

para

torno?

3. En una herramienta que se ha re afilado muchas veces en el mismo lugar puede formarse una trampa de rebabas. Describir los problemas que se presentan en esta condición.

4. ¿Por qué no siempre es necesario esmerilar un ángulo de inclinación hacia atrás de un buril? 5. ¿Cuándo debe usarse un ángulo de inclinación cero o negativo? 6. Explicar el propósito de los ángulos de alivio lateral y del extremo. 7. ¿Cuál es la función de los ángulos de inclinación laterales y hacia atrás? 8. ¿Cómo pueden verificarse estos ángulos durante el esmerilado? 10. ¿Por qué deben romperse las rebabas?

5

UNIDAD 5 PARAMETROS DE LA OPERACIÓN DE TORNEADO

El torneado es la combinación de dos movimientos: el de rotación de la pieza y el de avance de la herramienta. El movimiento de avance de la herramienta puede ser paralelo al eje de rotación de la pieza, lo que implica que el diámetro de la pieza se verá reducido por el mecanizado. También es posible que la herramienta avance hacia el centro (refrentado) en el extremo de la pieza. A menudo, el avance es una combinación de estas dos direcciones y el resultado es una superficie cónica o curvada.

5.1

DEFINICIONES

5.1.1

VELOCIDAD DEL HUSILLO

5.1.2

VELOCIDAD DE CORTE

5.1.3

AVANCE

5.1.4

PROFUNDIDAD DE CORTE

5.1.5

RESUMEN DE LOS PARAMETROS DEL TORNEADO

5.1.6 5.1.6.1

EJEMPLOS DE CÁLCULO DIFERENCIAS DE VELOCIDAD DE CORTE SEGÚN EL DIAMETRO DE LA PIEZA

La velocidad de corte varía según del diámetro de la pieza.

5.1.6.2

CALCULO DE LA VELOCIDAD DEL HUSILLO A PARTIR DE LA VELOCIDAD DE CORTE

6

UNIDAD 6 PROCESO Y OPERACIONES DE TORNEADO

6.1

PROCESO DE TORNEADO

6.2

TORNEADO LONGITUDINAL/CILINDRADO

Esta operación consiste en el mecanizado exterior o interior al que se someten las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad. El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Para realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entre puntos, es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes.

6.2.1

CILINDRADO EXTERIOR

6.2.2

CILINDRADO INTERIOR

6.3

TORNEADO DE PERFIL/FORMA

Es un torneado de contorno de la pieza que puede ser interior y exterior. La cuchilla tiene una forma característica y se desplaza transversal y longitudinalmente 6.3.1

TORNEADO DE FORMA EXTERIOR

6.3.2

6.4

TORNEADO DE FORMA INTERIOR

REFRENTADO

Desplazamiento transversal de la cuchilla (perpendicular al eje de la máquina) hasta llegar al centro de la pieza. Tras el refrentado, la longitud total de la pieza será siempre más pequeña que la de partida. 6.4.1

EXTERIOR

6.4.2

INTERIOR

6.5

TORNEADO CONICO

En este caso, el mecanizado se realiza avanzando con el carro superior (charriot) en lugar de hacerlo con el longitudinal. El inconveniente es que dicho desplazamiento solo se puede hacer de manera manual, teniendo superficies de terminación algo imperfectas. Para posicionar el charriot inclinado, se deben aflojar las tuercas que tienen en su parte anterior y posterior. De esta manera, la base del charriot gira sobre el carro transversal un determinado ángulo.

6.6

TRONZADO/RANURADO

Es la operación en la cual una herramienta de perfil delgado, penetra en la pieza perpendicularmente a su eje. La dirección de avance de corte es coincidente con la de penetración, salvo en los casos en los cuales la ranura a cortar sea de mayor ancho que la herramienta de corte, en los cuales se desplazará paralela al eje del material. En estos casos, debe tenerse especial cuidado en el mecanizado, ya que la herramienta está diseñada con un filo de corte principal con el cual ataca la pieza, y trabajarla lateralmente someterá al inserto a esfuerzos adicionales.

7

UNIDAD 7 PROCESO DE ROSCADO EN EL TORNO

7.1

FUNCIONES Y TIPOS DE ROSCA

Las funciones más principales de una rosca son: -

Formar un acoplamiento mecánico

- Transmitir movimiento por conversión de un movimiento de rotación en un movimiento lineal o viceversa - Obtener una ventaja mecánica; se utiliza una fuerza reducida para crear una mayor. Existen varios tipos de roscas según la aplicación, en la siguiente tabla se muestra un resumen de las aplicaciones y características de las roscas:

Uso general • Buen equilibrio entre capacidad de soporte de carga y volumen de material. Roscas de tubería • Capacidad de soportar cargas. • Capaz de formar conexiones estancas (las roscas suelen ser cónicas). Alimentación e incendios • Igual que para las roscas de tuberías, pero redondas dado que facilitan la limpieza en el sector alimentario. • Conexión/desconexión repetida y sencilla para servicios de bomberos. Industria aeroespacial • Alta precisión y mínimo riesgo de concentración de tensiones y rotura. Petróleo y gas • Requisitos de soporte extremo de carga y estanqueidad, con limitaciones dado el reducido espesor de pared de la tubería. Movimiento • Forma simétrica. • Gran superficie de contacto. • Forma robusta. 7.2

OPERACIÓN DE ROSCADO

Es la operación mediante la cual con una herramienta de perfil especial, se talla la forma de un filete de rosca. Para eso, mientras la pieza gira a una velocidad moderada, o un número de revoluciones por minuto determinada (n), la herramienta avanza paralela a su eje labrando una hélice que después de alcanzar la profundidad del filete, se transformará en una rosca exterior. En estos casos, el avance (fn) es igual al paso de la rosca (p).

Para comprender mejor el proceso se tiene a continuación las partes de una rosca:

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