practica torno
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INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD JUAREZ
SISTEMAS AVANZADOS DE MANUFACTURA
DISEÑO Y MAQUINADO DE UNA PIEZA EN TORNO.
HÉCTOR GUERRERO RODRÍGUEZ
ING. HERIBERTO SIMENTAL
CIUDAD JUÁREZ, CHIHUAHUA, MÉXICO 09 DE MARZO DEL2015
Tabla de contenidoÍndice………………………………………………………………………………………1
Marco teórico………………................………………………………………………….2Tipos de tornos…………………………..………………………………………………..2
Torno paralelo………………………….……………………………………….…………2
Torno vertical……………………………….…………………………………..…………2
Torno copiador………………………………………………………………….…………2
Torno automático………...………………………………………………………….……3
Torno CNC………………………………………………….……………………..………4
Torno Revolver……………………………………………………………………………4
Tipos de operaciones……………………………………………….……………………5
Cilindrado…………………………….……………………………………………………5
Refrentado…………………………..………………………………………………….…6
Ranurado……………………………………………………………………………….…7
Objetivo de la práctica……………………………………….…………………………..8Material y equipo utilizado……………………………………..………………………..8
Desarrollo………………………………..………………………………………………..8Resultados obtenidos………………………………….……………………………….17
Conclusiones…………….………………………………………………………….…..17
Bibliografía………………………………………………………………………….……17
Información extra………………………………………………………………….……18
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Marco teórico
Un torno es un conjunto de máquinas-herramientas que permiten
mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas
máquinas-herramientas operan haciendo girar la pieza a
mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de
centraje) 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.
Tipos de tornos
Torno paralelo
El torno paralelo o mecánico es el tipo de torno que
evolucionó partiendo de los tornos antiguos cuando se le
fueron incorporando nuevos equipamientos que lograron
convertirlo en una de las máquinas herramientas más
importante que han existido. Sin embargo, en la actualidad
este tipo de torno está quedando relegado a realizar tareas
poco importantes, a utilizarse en los talleres de aprendices
y en los talleres de mantenimiento para realizar trabajos
puntuales o especiales
Torno vertical
El torno vertical es una variedad de torno, de eje vertical,
diseñado para mecanizar piezas de gran tamaño, que van
sujetas al plato de garras u otros operadores y que por sus
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dimensiones o peso harían difícil su fijación en un torno
horizontal.
Los tornos verticales no tienen contrapunto sino que el único
punto de sujeción de las piezas es el plato horizontal sobre
el cual van apoyadas. La manipulación de las piezas para
fijarlas en el plato se hace mediante grúas de puente o
polipastos.
Torno copiador
Se llama torno copiador a un tipo de torno que operando con
un dispositivo hidráulico y electrónico permite el torneado
de piezas de acuerdo a las características de la misma
siguiendo el perfil de una plantilla que reproduce una
réplica igual a la guía.
Este tipo de tornos se utiliza para el torneado de aquellas
piezas que tienen diferentes escalones de diámetros, que han
sido previamente forjadas o fundidas y que tienen poco
material excedente. También son muy utilizados estos tornos
en el trabajo de la madera y del mármol artístico para dar
forma a las columnas embellecedoras. La preparación para el
mecanizado en un torno copiador es muy sencilla y rápida y
por eso estas máquinas son muy útiles para mecanizar lotes o
series de piezas que no sean muy grandes.
Las condiciones tecnológicas del mecanizado son comunes a las
de los demás tornos, solamente hay que prever una herramienta
que permita bien la evacuación de la viruta y un sistema de
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lubricación y refrigeración eficaz del filo de corte de las
herramientas mediante abundante aceite de corte o taladrina.
Torno automático
Se llama torno automático a un tipo de torno cuyo proceso de
trabajo está enteramente automatizado. La alimentación de la
barra necesaria para cada pieza se hace también de forma
automática, a partir de una barra larga que se inserta por un
tubo que tiene el cabezal y se sujeta mediante pinzas de
apriete hidráulico.
Estos tornos pueden ser de un solo husillo o de varios
husillos:
Los de un solo husillo se emplean básicamente para el
mecanizado de piezas pequeñas que requieran grandes
series de producción.
Cuando se trata de mecanizar piezas de dimensiones
mayores se utilizan los tornos automáticos multihusillos
donde de forma programada en cada husillo se va
realizando una parte del mecanizado de la pieza. Como
los husillos van cambiando de posición, el mecanizado
final de la pieza resulta muy rápido porque todos los
husillos mecanizan la misma pieza de forma simultánea.
La puesta a punto de estos tornos es muy laboriosa y por eso
se utilizan principalmente para grandes series de producción.
El movimiento de todas las herramientas está automatizado por
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un sistema de excéntricas y reguladores electrónicos que
regulan el ciclo y los topes de final de carrera.
Torno CNC
El torno CNC es un torno dirigido por control numérico por
computadora.
Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el
mecanizado por su estructura funcional y porque la
trayectoria de la herramienta de torneado es controlada por
un ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las
órdenes de ejecución contenidas en un software que
previamente ha confeccionado un programador conocedor de la
tecnología de mecanizado en torno. Es una máquina que resulta
rentable para el mecanizado de grandes series de piezas
sencillas, sobre todo piezas de revolución, y permite
mecanizar con precisión superficies curvas coordinando los
movimientos axial y radial para el avance de la herramienta.
La velocidad de giro de cabezal porta piezas, el avance de
los carros longitudinal y transversal y las cotas de
ejecución de la pieza están programadas y, por tanto, exentas
de fallos imputables al operario de la máquina.
Torno revolver
El torno revólver es una variedad de torno diseñado para
mecanizar piezas sobre las que sea posible el trabajo
simultáneo de varias herramientas con el fin de disminuir el
tiempo total de mecanizado. Las piezas que presentan esa
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condición son aquellas que, partiendo de barras, tienen una
forma final de casquillo o similar. Una vez que la barra
queda bien sujeta mediante pinzas o con un plato de garras,
se va taladrando, mandrinando, roscando o escariando la parte
interior mecanizada y a la vez se puede ir cilindrando,
refrentando, ranurando, roscando y cortando con herramientas
de torneado exterior.
El torno revólver lleva un carro con una torreta giratoria en
la que se insertan las diferentes herramientas que realizan
el mecanizado de la pieza. También se pueden mecanizar piezas
de forma individual, fijándolas a un plato de garras de
accionamiento hidráulico.
Procesos de TorneadoTodos estos conceptos se aplican en el
torneado de las piezas así como los tipos de procesos para
tornear, tal es el proceso de cilindrado, refrentado y
ranurado para dar el proceso a utilizar.
Tipos de operaciones
Cilindrado
Esta operación consiste en el mecanizado exterior 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,
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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.
Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se
llama mandrinado.
Refrentado
La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal
y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para
producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las
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piezas torneadas. Esta operación también es conocida como
fronteado. La problemática que tiene el refrentado es que la
velocidad de corte en el filo de la herramienta va
disminuyendo a medida que avanza hacia el centro, lo que
ralentiza la operación. Para mejorar este aspecto muchos
tornos modernos incorporan variadores de velocidad en el
cabezal de tal forma que se puede ir aumentando la velocidad
de giro de la pieza.
Ranurado
El ranurado consiste en mecanizar unas ranuras cilíndricas de
anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean,
las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo,
para alojar una junta tórica, para salida de rosca, para
arandelas de presión, etc. En este caso la herramienta tiene
ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro
transversal se le da la profundidad deseada. Los canales de
las poleas son un ejemplo claro de ranuras torneadas.
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Para efectuar cualquiera de estos trabajos de manera
correcta, hay que tener en cuenta tres parámetros
fundamentales de las cuchillas: el ángulo de incidencia, el
ángulo de salida y el ángulo de filo.
·El ángulo de incidencia (a) es el que forma la cara
incidente de la cuchilla con la superficie del material. Su
valor depende de la dureza del material que se trabaja.
·El ángulo de salida (b) es el que forma la cara de salida de
la viruta con la perpendicular a la superficie del material.
De él depende la proyección de la viruta.
·El ángulo de filo (d) es el que forman ambas caras de la
cuchilla. Varía en función del trabajo que se va a
desempeñar.
En las operaciones de torneado es indispensable la
lubricación, ya que el rozamiento de la cuchilla con la pieza
genera gran cantidad de calor. De este modo, se evita el
desgaste, se conserva el filo de la herramienta y se disipa
parte del calor desarrollado.
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Una sustancia muy utilizada en la lubricación y la
refrigeración es la taladrina o aceite soluble. Se trata de
un aceite compuesto que tiene la propiedad de emulsionarse
con agua. Para usarlo es necesario mezclarlo con agua en la
proporción del a al 100%.
Objetivo de esta practica
Aprender los conceptos básicos del equipo de torno, aprender
las características de la máquina y el procedimiento de
operación para el maquinado.
Material y equipo utilizado
1. Torno CNC HAAS TL22. Pieza de delrin de 6 ¨3. Sierra cinta de banco de 18¨4. Porta inserto exterior 25 mm5. Inserto para acero al carbón .030 diam.6. Vernier digital7. Computadora Dell con programa solidworks 20148. Lentes de seguridad
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Desarrollo
El primer paso de esta práctica fue el diseño de la pieza en el programa solidworks, se procedió a realizar un diseño que contuviera las características básicas del diseño como lo sonel chaflán, radio, grados de inclinación.
Como esta práctica se realizara en un torno, se procedió a realizar la pieza que a continuación se muestra:
Ya diseñada y definido completamente el diseño procederemos adarle la herramienta de solido de revolución para crear la pieza:
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Después de terminada el diseño de la pieza se procedió a plasmar en un plano, para a la hora de estar maquinando sea más fácil y accesible mirar dimensiones y anotaciones del dibujo:
Ya finalizado el diseño se procedió a crear la pieza, esta será creada de material delrin y este fue el procedimiento:
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Primeramente se seleccionó el pedazo de delrin del cual empezaremos a hacer nuestra pieza, con la sierra se cortó a una medida de 6 plg que es de donde partiremos para la creación de la pieza:
Despues de esto se procedio a hacer cilindrica la pieza con un diametro de 1.5 plg que sera el diametro mayor de nuestra pieza:
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CNC en el cual se trabajara
Se procedio a colocar la pieza en las mordazas y se apreto con la llave allen hasta verificar que este bien sujeta la pieza y este balanceada para evitar daños al girar:
Ya colocada en la prensa se procedio a crear el cilindro en el cual se trabajara , para esto se calibro la maquina el torno CNC es de marca HAAS TL2:
1.- primer paso verificar el estado del boton de emergencia lo desactivas para activar la maquina y presionas el boton dereset para borrar parametros guardados:
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Para que la maquina permita operaciones hay que aplicar la guarda de seguridad pues esta maquina cuenta con un sensor depresencia que si no esta la guarda no permite operación:
2.- presionar el boton de ¨zero¨ y despues el boton de ¨all¨ esto le indicara a la maquina que restablesca sus parametros y la base se mueva a home , ya realizado esto aplicamos nuevamente el boton de reset:
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3.- presionar el boton MDI e ir a la pestaña de girar ysuperficie , presionar el boton write/enter,despues de estoir a la pestaña de perfil y presionar el boton de write/enter
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4.-para empezar a aplicar los parametro y medidas de la piezaen la pestaña de perfil configuraremos la maquina el numero de herramienta sera la opcion numero 1 puesto que es la primer herramienta de la maquina , en la opcion de ¨correc piezas¨ seleccionaremos la opcion 54 esta opcion siempre se
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utiliza en la operación de la maquina , tenemos varias opciones mas como el tipo de corte en la cual seleccionamos ¨perfil¨ y las otras opciones como permit x,z , distacias en x y z en cero ,rpm , refrigerantes no seran necesarios puestoque la pieza no lo necesita y por ultimo selecionamos el ultimo cuadro num de perfil con la opcion 1:
Despues de esto saldra la ventana que acontinuacion se muestra y presionamos enter , nos saldra la pestaña de creacion del perfil en esta pestaña pondremos las dimencionesde la pieza en parametros de x y z en esta pestaña crearemos la pieza tiene opciones de posiciones en x,z,chaflan , angulos y radio , se colocaran las dimenciones del dibujo antes creado y ya despues de poner las dimenciones la maquina nos indicara un vita previa de la pieza que se realizara , listo esto se precionara el boton de F2 para guardar los parametros y salir de esa pestaña:
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5.- para finalizar y que el torno empieze a crear la pieza nos inidicara el programa que la maquina creo y en las condiciones en las que trabajara:
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6.- listo estas condiciones podemos presionar el boton de START/RUN para que el torno empiese a fabricar la pieza:
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7.- terminando la operación la base regresara a su punto de home, despues de esto aplicamos el boton de paro y podemos retirar la pieza de la mordazas.
Resultados obtenidos
Al termino de esta practica se combrobo la precisión con la que se trabajo esta maquina y se midio la pieza para comprobar que las dimensiones fueran las mismas que en el dibujo de la pieza , para asi dar por terminado el diseño y la creacion de la pieza.
Conclusiones
Lo aprendido en esta practica fue las partes esenciales de untorno CNC , sus capacidades , caracteristicas y ademas su funcionamiento , asi como su programacion para crear piezas con caracteristicas esenciales en el diseño de piesas y los cuidados que se deben de tener al operar este tipo de maquinarias.
Bibliografia
UNIVERSIDAD VERACRUZANA “MANUAL DE PRÁCTICAS PARA EL TORNO
DE CONTROL NUMÉRICO (CNC) DEL TALLER
DE MECÁNICA “(http://cdigital.uv.mx/bitstream/123456789/32787/1/andradefuentesoscar.pdf)
Amstead BH, Ostwald PF, Begeman ML. Procesos de manufactura: Versión SI. México: Compañía
Editorial Continental. 1981. p, 520-542.
Manual de Operación y Programación de Torno CNC. Instituto Tecnológico de Querétaro, Laboratorio
de Ingeniería Industrial. Octubre 2008.
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Características de la maquina CNC
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