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• Miguel Angel Casimiro Pineda

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Universidad Ricardo Palma Escuela Académico Profesional de Ingeniería

Industrial

Facultad de Ingeniería

GUÍA DE TALLER N° 3: TORNO CURSO: TECNOLOGÍA APLICADA (ID0703)

INTEGRANTES:  ALBINES CAMONES, PERCY – 201512321  CASIMIRO PINEDA, MIGUEL 201421137

DOCENTE: ING. LUIS E. CUADROS NEGRI

2019-I 1

ÍNDICE Pág.

I.

Introducción……………………………………………………..3

II.

Objetivos………………………………………………………...4

III.

Proyecto a desarrollar…………………………………..……...5

IV.

Materiales…………………….………………………………….8

V.

Herramientas e instrumentos ……………….………………..9

VI.

Equipos y máquinas……………………………………………14

VII.

Equipos de protección personal………………………………17

VIII.

Proceso de trabajo en taladro de columna………………….18

IX.

Cálculos………………………………………………………….24

X.

Observaciones…………………………………………………..31

XI.

Conclusiones y recomendaciones……………………………32

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I.

INTRODUCCIÓN

En el siguiente informe, analizaremos y detallaremos la parte teórica y conceptual que comprende “Torno”, detallaremos el procedimientos, materiales y herramientas a utilizar, los cuidados respectivos al trabajar el torno, la cual en el taller contamos con un torno paralelo. Ejecutaremos los conceptos planteados y enseñados previamente por el profesor en la clase de teoría. Detallaremos y explicaremos el proyecto a realizar en el presente curso, de las cuales el torno nos servirá realizar operaciones de refrentado, cilindrado, ranurado, entre otros sobre la pieza.

3

II.     

OBJETIVOS Conocer los componentes principales de un torno y observar su funcionamiento. Medir y calcular algunos parámetros básicos para corte de metal en el torno. Obtener piezas de revolución mediante el procedimiento de arranque de viruta hasta obtener la forma deseada. Que el alumno identifique las diversas formas de herramientas de corte que se emplean. Iniciación en el manejo del torno paralelo y las operaciones fundamentales.

4

III.

PROYECTO A DESARROLLAR



Nombre: Troqueladora



Descripción: La troqueladora es una máquina que se utiliza para cortar diferentes materiales de diversas formas y el troquel es el instrumento que parte los papeles. Es una herramienta fundamental para cortar o marcar planchas de material, de manera masiva, pero con gran precisión y acabado.



Aplicación o Uso: Las troqueladoras pueden hacer agujeros en: -



Hoja de papel Tela Cartulina Bolsa Tecnopor Papel lustre Triplay Cartón, entre otros.

Planos:

5

6

A continuación, se mostrará el plano de la distribución del taller de metalmecánica donde se señalará el área del Torno.

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IV.

MATERIALES 

Placa circular de acero:

Pieza larga y maciza de acero, de superficie rugosa y sección circular, que se utilizará para diversas operaciones, por el momento es la materia prima que estamos utilizando en el desarrollo de las clases, de las cuales estamos elaborando nuestras superficies y las demás piezas de nuestra troqueladora.

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V.

HERRMIENTAS E INSTRUMENTOS

-

Cuchilla: El objetivo de la cuchilla aplicada al torno es el de extraer material de una pieza durante un proceso de mecanizado. Se debe considerar la dureza del material a cortar para escoger una cuchilla de uno u otro material. Es imprescindible que el material con el que se realizan los cortes y otras acciones de las cuchillas para torno de metal posean:  Dureza alta.  Resistencia a condiciones de altas temperaturas, ya sea por el entorno en el que se trabaje como por el calor que se genera con la fuerza del giro.  Plasticidad

-

Arco de Sierra: Es una herramienta manual de corte indicada especialmente para cortar metales de bajo espesor.

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-

Lima de desbaste: Es una lima metálica cuya función se basa en el desprendimiento de viruta con el fin de dar precisión de planitud y dimensionado a la pieza trabajada.

-

Lima de acabado: Es una herramienta metálica cuya función principal consiste en el desprendimiento de viruta con limas finas, las cuales desprenden poco material y dejan la superficie exenta de surcos o huellas apreciables.

-

Rayador: El rayador es un instrumento de mecánica de banco que tiene como función dibujar (marcar surcos o líneas de referencia) sobre piezas metálicas o de plástico gracias a una punta afiliada en su extremo de acero o carburo de tungsteno.

-

Escuadra de Tope: Es un instrumento de mecánica de banco que consta de dos láminas metálicas rectangulares que forman un ángulo de 90° entre sí. Tiene una base de mayor espesor que permite que 10

sirva de “tope” para medir perpendicularidad de piezas. Asimismo, tiene una función como herramienta para efectuar rayadoras paralelas o perpendiculares a un lado de la pieza.

-

Carda: Es un cepillo de alambre de acero dulce, cuya función consiste en remover virutas de metal producto del limado de la parte de desbaste para evitar superficies embotadas.

-

Escuadra Biselada: La escuadra biselada es un instrumento de mecánica de banco utilizado para medir planitud de superficies, sea de forma longitudinal o transversal. Al igual que la escuadra de tope, presenta una base donde apoyar una arista de la pieza. También tiene la misma función que la escuadra de tope de medir perpendicularidad. Este instrumento no debe ser utilizado para el rayado de superficies metálicas debido a la hendidura que impide la precisión del rayado.

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-

Regla de plástico: Instrumento para medir y trazar líneas rectas que consiste en una barra rectangular y plana graduada en centímetros y milímetros.

-

Plantilla de formas

-

Pie de vernier: El vernier es un instrumento constituido por un par de reglas, una fija y una deslizante, y unos topes que facilitan la medida de dimensiones exteriores, dimensiones interiores y profundidades de objetos. Usualmente la reglilla móvil (nonio) tiene marcada diez divisiones que abarcan nueve divisiones de la regla fija (principal), de manera que cada división del nonio corresponde a 9/10 de una división de la regla principal.

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-

Refrigerante: Su principal función es la de controlar la temperatura, ayudar a mantener en temperaturas bajas en los elementos de corte y a maquinar. El refrigerante debe tener una alta conductividad térmica, baja viscosidad y un elevado calor específico, todo esto para obtener la mejor ventaja en mantener la baja la temperatura.

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VI.

EQUIPOS Y MÁQUINAS

 TORNO PARALELO Un conjunto de máquinas y herramientas que permiten mecanizar, roscar, cortar, trapeciar, agujerear, cilindrar, desbastar y ranurar piezas de forma geométrica por revolución.

Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o también llamado chuck fijada entre los puntos del centro) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. Componentes principales del torno paralelo: Carros portaherramientas Cabezal giratorio o chuck

Contrapunto

Cabezal fijo

Bancada

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 

 



Bancada: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil y el carro principal. Cabezal fijo: 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 y el selector de sentido de avance. Contrapunto: se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como otros elementos tales como portabrocas o brocas para hacer taladros en el centro de los ejes. Carro portátil: consta del carro principal, que produce los movimientos de la herramienta en dirección axial; y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal en dirección radial. En los tornos paralelos hay además un carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y la torreta portaherramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección. Cabezal giratorio o chuck: su función consiste en sujetar la pieza a mecanizar.

 TORNILLO DE BANCO Es un dispositivo de fijación, formado por dos mandíbulas, una fija y una móvil, que se desplaza por medio de un tornillo y tuerca. Se utiliza para sujetar las piezas, la cual hay que ejecutar un trabajo mecánico (aserrar, limar, cincelar, roscar, etc.).

 ESMERIL

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Es una máquina herramienta, que consiste en un motor eléctrico a cuyo eje de giro se acoplan en uno o ambos extremos discos sobre los que se realizan diversas tareas, según sea el tipo de disco que se monte en la misma. Es una máquina para afilar y desbastar.

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VII. ZONA DE CUERPO

Cuerpo completo

EQUPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL ELEMENTO DE PROTECCIÓN PERSONAL

Guardapolvo

Cuerpo inferior

Jean Azul

Pies

Calzado punta de acero

Manos

Ojos

USO Y MANTENIMIENTO Guardapolvo de 100% algodón. Las mangas son largas con los puños ceñidos a la muñeca; además lleva un collarín que proteja el cuello, también cuenta con bolsillos para guardar objetos Los pantalones no deben tener dobladillo, pues pueden retener las chipas producidas, pudiendo introducirse en el interior del calzado. El uso de botas con punta de acero es muy fundamental ya que nos protege de una caída de un material que hay en el taller y poder evitar lesiones graves

Guantes de seguridad

Guantes de hilos como uso fundamental es evitar daños en las manos como incrustarse un material o para poder agarrar objetos semicalientes

Lentes de seguridad

Los lentes nos ayudarán a proteger la vista a la hora de taladrar o usar el torno

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VIII.

PROCESO DE TRABAJO EN TALADRO DE COLUMNA

AREA

PROTECC.

1. ÁREA DE TRABAJO

2.ÁREA DE TORILLO DE BANCO

1.1 La varilla tendremos que efectuar las medidas procedemos a trazar nuevas medidas 1.2 Medir con la regla metálica y trazar

-MALDIL AZUL -GUANTES DE HILO -BOTAS PUNTA ACERO PANTALO N JEAM LENTES DE SEGURIDA D

3.AREA DE TORNO

ACTIVIDADES

2. Trasladar la pieza al área de tornillo 2.2 Limpiar el material 2.3 ajustamos el material en el tornillo de banco 2.4 Realizamos el corte con un arco de sierra para ello nos posicionamos de manera frontal a la pieza, luego realizar el corte con un pie adelante y el otro hacia atrás 2.6 Inspeccionamos la pieza constantemente 3. trasladamos la pieza al área de torno 3.1 Colocamos la pieza cortada en las mordazas y procedemos ajustar 3.2 Utilizaremos una cuchilla de carburo para efectuar el corte 3.2 Acercamos la portaherramientas hacia la pieza para efectuar el corte y posicionarnos 3.3 ajustamos la cuchilla en la portaherramientas con el Angulo de corte adecuado y verificamos que la pieza este centrada y operativa para maquinar 3.4 Prendemos el torno a una velocidad menor y nos acercamos con la manija y observamos que efectua el cilindrado para luego efectuar el acabado 3.5 Para un mejor acabado de la pieza lubricamos con agua mezclado con aditivos 3.6 torneamos la pieza a la medida indicada de 6 mm 3.7 Procedemos a verificar con el vernier 3.8 acabado de la pieza 3.9 limpieza general del torno

18

t

3mi n

6 min

30 min

1. COLOCAR LA BARRA CIRCULAR EN EL TORNILLO DE BANCO Extraemos la varilla de 20 mm de diámetro x 3 metros de largo; del área del almacén entre dos personas se extrae el material

2. MEDIR Y TRAZAR A LA MEDIDA INDICADA EN LOS PLANOS Se nos brindará una barra circular de Acero la cual colocaremos en el tornillo de Banco para poder medir 110 mm de longitud la cual añadimos 5 mm mas por temas de % de error, con ayudar del Calibrador sin que la barra se mueva, para no causar variaciones en la medición. Luego con el Rayador y la escuadra de tope trazaremos una línea de referencia para pasar a cortar.

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3. ASERRAR LA BARRA CIRCULAR A LA MEDIDA REQUERIDA: POLEAS Una vez obtenida la línea de referencia por donde se va cortar la barra (85mm), se fija nuevamente la barra circular en el tornillo de banco y se procede a aserrar con ayuda del Arco de sierra, teniendo en cuenta que se debe tratar de usar toda la hoja de sierra y no hacer movimientos bruscos para que la hoja de sierra no se quiebre

4. UTILIZACIÓN DEL TORNO PARALELO i.

Primero: Colocar la pieza en el torno Una vez que tenemos la pieza cilíndrica de 20 mm con 120mm la colocamos en el cabezal giratorio del torno para empezar a mecanizar, con el apoyo de la tres mordazas colocamos la pieza en el torno.

20

ii.

Segundo: Posicionamiento para tornear Preparamos todos los instrumentos como la cuchilla con su respectivo Angulo de corte para el torneado, el portaherramientas, los refrigerantes y las llaves de ajuste en el torno, mostraremos con imágenes el posicionamiento de la pieza.

iii.

tercer paso cilindrado El aserrado no permite una superficie lisa, es por ello que se hace el refrentado a los dos extremos de la pieza para que la superficie se encuentre perpendicular al eje de la barra de acero, además se requiere obtener el diámetro de la polea y un mejor acabado superficial.

21

iv.

cuarto paso primer desbaste Se coloca herramienta monofila en el carro portaherramientas, esta se ajusta para que al estar en contacto con la pieza, la cual estará girando a elevadas revoluciones, no se quiebre si se suelte. Se debe desbastar teniendo en cuenta el diámetro y el largo requerido de la polea.

v.

quinto paso-primer acabado de la pieza Se debe tener en cuenta que cuando se da acabado el avance es más lento y las revoluciones deben ser mayor a las del desbaste. El uso del refrigerante es de suma importancia ya que no permite que se trabe el monofilo con la pieza en cualquiera de las operaciones del torno. Como parte del plano la pieza debe tener un diámetro aproximado de 6mm para el ensamblaje de la otra la pieza

22

vi.

sexto paso-segundo acabado de la pieza Como se aprecia en las fotografías, la barra circular que nos brindaron en el taller tenía una superficie muy oxidada, aparte de que tenía imperfecciones y no tenía una superficie circular perfecta,.

vii.

retirar la pieza

viii.

limpieza del torno

23

IX.

CALCULOS:      

Velocidad de Corte: (de tablas, Casillas) Avance: (de tablas, Casillas) Velocidad de Avance: Calcular N: calcular K: (de tablas) Tiempo de mecanizado: para cada pieza y operación. Desvastado y Afinado.  Fuerzas : F1, F2 y F3  Potencia: P1, P2, P3 y Pm 1. VELOCIDAD DE CORTE

Según tabla: Vc = 20 m/min 2.

 Para desbaste: Según tabla: a =0.15 mm/rev

 Para acabado: Según tabla: a =0.05 mm/rev

24

CALCULANDO EL AVANCE:

3. CALCULANDO LA VELOCIDAD DE AVANCE:

Va = a x n

𝑛=

n=

𝑽𝒄 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝝅𝒙𝑫

20 ∗ 1000 = 397 𝑟𝑒𝑣/𝑚𝑖𝑛 𝜋 ∗ 16  Para desbaste: Va = 0.15 ∗ 397 = 59.55 m/min  Para acabado: Va = 0.05 ∗ 397 = 19.85 m/min

4. CALCULANDO EL NÚMERO DE REVOLUCIONES

n=

𝑛=

𝑽𝒄 𝒙 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝝅𝒙𝑫

20 ∗ 1000 = 397𝑟𝑒𝑣/𝑚𝑖𝑛 𝜋 ∗ 16

5. CALCULANDO K:

Según tabla: K = 150 kg/mm2

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6. CALCULANDO TIEMPO DE MECANIZADO: PARA CADA PIEZA Y OPERACIÓN: DESVASTADO Y AFINADO.

Operación

Datos

N= Vc x1000/Dxπ

Profundidad de corte

T = L / (a x n)

Refrentado y Desbaste

a = 0.15 mm/rev

n = 20*1000/16*π = 397 rpm

P = 3 mm

T =1.5/ (0.15x318) = 0.03 min

Refrentado y Acabado

a = 0.05 mm/rev

n = 24*1000/6*π = 1273.24 rpm

p = 1 mm

T=1.5/(0.05x1273.24) = 0.06 min

Cilindrado y Desbaste

a= 0.15 mm/rev

n= 20*1000 /12.6* π = 505.25 rpm

P = 3 mm

T =26/(0.15x505.25) =0.33 min

n = 24*1000/6*π = 1273.24 rpm

p = 1 mm

T=26/(0.05x1273.24) =0.41

Vc= 20 m/min

Vc = 24 m/min

Vc = 20 m/min Cilindrado y Acabado

a = 0.05 mm/rev Vc = 24 m/min

TIEMPO TOTAL

TIEMPO DE PREPARACION: 30 MINUTOS TIEMPO DE PRORROTEAR: 0.20 MIUTOS TIEMPO TOTAL: 30 + 0.20 +0.83 T=31.03

26

0.83 min

7. CALCULANDO FUERZAS: F1,F2 Y F3

 Para desbaste  Fuerza principal de corte (F1)

F1 = K x a x p

Donde: K =150 kg/mm2 p= (16-6)/2 =10mm

F1 = 150 * 0.15 * 10= 225 kg F1 = 225 kg

 Fuerza de avance (F2) F2 = F1/4 F2 = 225 kg /4 F2 = 56.25 kg

 Fuerza de penetración (F3) F3 = F1/3 F3 = 225 kg /3 = F3 =75 kg

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 Para acabado  Fuerza principal de corte (F1) F1 = K x a x p F1 = 150 * 0.05 * 10 F1 = 75kg

 Fuerza de avance (F2) F2 = F1/4 F2 = 75kg /4 F2 = 18.75kg

 Fuerza de penetración (F3)

F3 = F1/3 F3 = 75kg /3 F3 = 25kg

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Dónde : K =150 kg/mm2 p= (16-6)/2 =10mm

8. Calculando potencia: P1,P2,P3 y Pm  Para desbaste:  Potencia de corte (P1) P1 = F1*Vc/60*75

Donde : Vc =20m /min

P1 = 225 * 20/60*75 P1 =1 cv  Potencia de avance (F2) P2 = F2*Va/60*75

P2 = 18.75 * 47.4/60*75 P2 =0.19 cv  Potencia de penetración (F3):

P3 ►nula  Potencia absorbida (Pm): Pm = P1/0.95

Eficiencia=95%

Pm = 1/0.95 P2 =1.05cv

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 Para acabado:  Potencia de corte (P1) P1 = F1*Vc/60*75 Donde : Vc =24m /min

P1 = 75 * 24/60*75 P1 =0.4 cv  Potencia de avance (F2)

P2 = F2*Va/60*75

P2 = 18.75*15.9/60*75 P2 =0.06 cv  Potencia de penetración (F3): P3 ►nula  Potencia absorbida (Pm):

Pm = P1/0.95

Eficiencia=95%

Pm = 0.4/0.95 P2 =0.42 cv

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X.

OBSERVACIONES



Antes de tornear debemos asegurarnos que la pieza este bien sujeta para que no sea arrastrada al momento de empezar a girar y entrar en contacto con la herramienta.



Es importante usar el refrigerante al momento de tornear ya que previene que la herramienta y la pieza se calienten demasiado, produciendo una pérdida de sus propiedades físicas como metales, inclusive se pueden rompen.



Se deben tener las mangas del guardapolvo ceñidas a la muñeca y abotonado pegado al cuerpo para evitar que se enganche en el torno.



Los elementos de seguridad son muy importantes para cuidar la salud física y mental del operario, de esa manera prevenimos algún accidente o fractura ya que trabajamos con objetos solidos pesados entre otros. Por ejemplo, a momento de tornear, gracias a los lentes de seguridad evitamos que las virutas que desprende la máquina nos caigan en los ojos.

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XI.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES



El torno es muy útil y eficiente para el mecanizado de las piezas, incluso podemos realizar operaciones de taladrado, pero lo mas importantes de su uso son las operaciones de refrentado, cilindrado, ranurado, roscado, entre otros que nos permite realizar variaciones de los diámetros internos y externos de las piezas.



Hay que tener cuidado de no forzar la velocidad de avance de la herramienta puesto que se puede romper y causar daños.



Se debe tener la herramienta con un correcto filo, en caso esta no esté afilada, se puede afilar en el esmeril.



El uso del refrigerante es muy importante ya que no solo enfría la herramienta de corte, sino también la pieza que se está mecanizando, lo cual evita posibles quemaduras al momento de retirar la pieza.



Durante el mecanizado se tiene que estar pendiente de las medidas establecidas.



La velocidad de rotación de la pieza depende del diámetro que se desee cilindrar, si el diámetro es pequeño gira más rápido, y si es mayor gira más lento.



Gracias a la mesa de trabajo apoyamos y colocamos la pieza ajustando su posición de manera que podamos realizar un trabajo mucho más preciso.

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