introducción al torneado

Procesos de Manufactura I FIME

Introducción al torneado

El torno es una de las máquinas herramienta más importantes dentro de un taller de

producción o de mantenimiento; puesto que con él se pueden realizar una gran variedad de

trabajos. Los tornos se clasifican según su diseño y por la tarea que realizan:

Torno paralelo horizontal

Torno revolver

Torno automático

Torno copiador

Torno vertical

Torno al aire

Torno de Control Numérico

El torno paralelo horizontal.-Por su carácter universal es el más común en los talleres. Para realizar trabajos de precisión

en esta máquina es necesario adquirir una gran habilidad en su manejo ya que su control

depende totalmente del operario.

Fig. 1 Torno paralelo y sus partes

Tamaño y partes.- Los tornos paralelos modernos poseen cinco partes principales que son:

Bancada (U).- Que es la parte fundamental del torno, que consta de guías talladas en toda

su longitud, estas deben cuidarse con mucho esmero y es necesario que siempre estén bien

lubricadas, libres de polvos y abrasivos y fundamentalmente evitar golpearlas.

Ing. Carlos Naranjo -72-


Cabezal Fijo(B).- Es la parte donde se monta la pieza a trabajar y en donde se genera el

movimiento de corte. Los elementos que conforman el cabezal son: el husillo principal(C), la

caja de velocidades(M), la lira.

Carros.- Es la parte que proporciona los movimientos a la herramienta, se cuenta con el

carro principal o longitudinal (A), el carro transversal (T) y el carro superior orientable (S) y

sobre el carro superior se tiene el porta herramientas (R), además en esta parte se

encuentra el delantal del torno (D).

Cabezal móvil(E).- llamado también contrapunto, que se desplaza a lo largo de la bancada

y que puede alojar en su interior a herramientas como puntos (X), brocas, escariadores, etc.

Caja de avances.- Que se encuentra en la parte inferior del cabezal fijo, recibe el

movimiento del husillo a través de un tren de engranajes y con este dispositivo se controla

el avance del carro longitudinal para el torneado automático(P) y para el tallado de

roscas(N).

Los tornos se fabrican en muchos y muy variados tamaños pero en todos los casos su

tamaño se determina por:

La distancia entre centros que determina la longitud máxima de la pieza que se

puede trabajar entre puntos

El volteo que es el diámetro máximo de la pieza que se puede hacer girar para

trabajar en él,

La potencia del motor principal, que es un factor que proporciona información

sobre la rigidez de la máquina.

Otros parámetros que se pueden establecer para caracterizar un torno paralelo son el

número y tipo de roscas que puede tallar, el número y rango de velocidades del husillo

principal, el número y rango de avances.

Accesorios de los tornos paralelos.-Para obtener el máximo provecho de la capacidad de un torno se requiere accesorios, los

mismos que se deben seleccionar de acuerdo a la naturaleza del trabajo a ejecutar.

Existen muchos accesorios disponibles para hacer al torno más versátil, algunos de los más

comunes son: El mandril universal de tres muelas (autocentrante), el mandril de cuatro

muelas independientes, el plato plano, la lneta fija, la luneta móvil, puntos de centrado (fijos Ing. Carlos Naranjo -73-


y móviles), manguitos reductores, perros de arrastre. Además existen dispositivos más

complejos como accesorio para rectificado cilíndrico, dispositivo de fresado, etc.

Fig. 2 Accesorios para Torno paraleloMandril de 3 garras, mandril de 4 garras, pinza elástica, plato de arrastre, portaherramientas, luneta fija y móvil,

portaherramientas, sistema de refrigeración

Cuidado y Mantenimiento.- Para que esta máquina herramienta mantenga su condición operativa por gran tiempo es

necesario dar mucha importancia a su mantenimiento. Algunos de los aspectos a tener en

cuenta en este aspecto son:

Inspeccionar cuidadosamente la máquina antes de su utilización, lo que incluye

verificar los niveles de aceite, inspeccionar las guías, comprobar el desplazamiento

de los carros y correr el torno a bajas velocidades para y establecer si existen ruidos

extraños.

Lubricar periódica y correctamente el torno, de acuerdo con las instrucciones del

fabricante.

Para la sujeción segura de las herramientas y las piezas a tornear se prohibe golpear

con martillo la manivela correspondiente.

No colocar piezas brutas, herramientas de corte o medición sobre las guías.

Limpiar minuciosamente el torno después del trabajo, observando que no quede

humedad en las guías.

No dejar conectado el motor del torno por tiempo prolongado

No sobrepasar en el corte la capacidad nominal de la máquina

Asegurarse que el torno este sujeto firmemente anclado al piso.



Operaciones y herramientas de torneado.-Para el mecanizado en los tornos se aplican diversos tipos de cuchillas. Según el

movimiento de avance pueden ser cuchillas de mano izquierda (avanzan de izquierda a

derecha) y cuchillas de mano derecha, según el tipo de trabajo se tiene cuchillas para

cilindrar, para tronzar, para roscar, etc.. También se tiene cuchillas para desbaste y cuchillas

para acabado.

Las herramientas pueden ser enteras (Acero HSS) o compuestas, mango de acero común y

el insertos de carburo de tg. Y estas últimas pueden ser soldadas o por ajuste de tipo

mecánico. Las cuchillas de acero pueden darse forma a voluntad y se les reafila con

facilidad, en tanto que las cuchillas de insertos de carburo tienen formas preestablecidas y

difícilmente se les reafila.

En la figura siguiente se detallan esquemáticamente las operaciones mencionadas y las

herramientas necesarias para llevar a cabo cada una de ellas.

Fig. 3 Operaciones básicas de Torneado y herramientas

Cilindrado.- La misión del torneado cilíndrico es reducir la pieza a trabajar al diámetro indicado por el

plano, partiendo de un diámetro superior. El torneado de una pieza fijada entre los puntos

exige que se verifique la coincidencia

entre el eje de la pieza y el del torno,

mediante la regulación de la posición

del cabezal móvil. Fig. 4 Esquema de cilindrado



Refrentado.- El refrentado es la operación de mecanizar el extremo de una pieza para hacer la superficie

del mismo perpendicular al eje o línea de centros.

El refrentado puede efectuarse con dos

herramientas diferentes: herramienta

curva para refrentar, con avance

dirigido de la periferia al centro,

herramienta de costado acodada con

avance dirigido del centro a la periferia. La herramienta de

costado se utiliza, en particular, cuando se refrenta una pieza montada entre puntos. Para

permitir trabajar a la herramienta se utiliza un contrapunto con escote.

Ranurado - Perfilado.-Estas operaciones consisten en tallar canales en

la periferia de una pieza. Si la sección del canal

tiene forma cuadrada o rectangular se trata de

una operación de ranurado. Si por el contrario el

canal tiene una forma curva se trata de la

operación de perfilado.

Para estas operaciones las herramientas se afilan con la forma de la sección transversal del

canal a maquinar.

Torneado Cónico.- El torneado cónico se efectúa con las mismas herramientas utilizadas en el cilíndrado.

Varían en cambio las técnicas del mecanizado, atendiendo particularmente a la disposición

de la pieza cónica a trabajar y en dependencia de su forma y dimensiones.


Fig. 5 Esquema de refrentado

Fig. 6 Esquema de ranurado y perfilado

Fig. 6 Esquema de torneado de conos,a)Girando el carro superior, b) Descentrando el contrapunto


El torneado cónico se puede realizar mediante la rotación del carro superior o mediante el

desplazamiento del contrapunto. El primer método se utiliza cuando la pieza cónica a

tornear tiene una longitud inferior a la carrera del carro portaherramientas, mientras que el

segundo método se utiliza cuando la pieza a tornear tiene poca conicidad y su longitud es

mayor que la carrera de carros portaherramientas.

La verificación de la conicidad en cualquiera de los métodos aplicados se la realiza utiliza el

comparador de reloj.

Taladrado.- El taladrado, en el torno, de agujeros cuyo eje coincide con el eje de rotación de la pieza se

efectúa con una broca helicoidal insertada en

lugar del contrapunto, con un cono de reducción si

es necesario; la pieza gira fijada en voladizo a un

plato autocentrante o en una pieza. El avance de

la broca se obtiene a mano, girando el volante del

cabezal móvil. Él proceso de la operación es

idéntico al efectuado con una taladradora: se debe

retirar la viruta, refrigerar, controlar los diámetros, etc.

Tronzado.- El tronzado al torno es la operación que consiste en separar

la pieza del resto de la barra una vez concluido el

mecanizado. Los ángulos de desprendimiento laterales de

las herramientas empleadas en el tronzado tienen un valor

de unos 2.

En el tronzado es preferible colocar la herramienta al revés, puesto que de esta forma se

reducen considerablemente las vibraciones de la máquina. Lo dicho vale únicamente para

los tornos cuyo husillo tiene juego en sus casquillos de bronce. En estas condiciones, si se

usa la herramienta puesta al derecho, el árbol recibe un empuje hacia arriba que tiende a

levantarlo.

Torneado Excéntrico.-


Fig. 7 Esquema de taladrado en el torno

Fig. 8 Esquema del tronzado


Se entiende por torneado cilíndrico excéntrico o cilindrado excéntrico al mecanizado de una

pieza formada por dos o más secciones cilíndricas no coaxiales. Un cuerpo cilíndrico se

llama excéntrico cuando su rotación no se efectúa sobre su centro de simetría, sino

alrededor de otro eje paralelo. Se conoce por excentricidad a la distancia entre el eje de

simetría y el eje de rotación.

Luego de terminar el proceso de torneado de cilindro excéntrico se realiza un control de

excentricidad, para ello se puede utilizar un comparador, el mismo que indica una oscilación

correspondiente al doble de la excentricidad, este proceso de comprobación se lo hace para

pequeñas excentricidades.

Roscado.- El roscado de un tornillo mediante la barra de roscar del

torno permite trabajar con avance automático. El

movimiento rotativo de la barra de roscar se transmite

desde el husillo por medio de un tren de engranajes.

La manera de proceder en el tallado de una rosca, debe

considerar las dimensiones del filete y la dureza de su

material. Las roscas pequeñas de material blando

pueden tallarse con penetración perpendicular al eje de

la pieza con una herramienta de corte frontal y sobre los

dos flancos.

Las roscas grandes de material blando o las roscas de material duro no pueden construirse

cortando simultáneamente sobre todo el perfil, ya que pieza y herramienta entrarían en

vibración a causa de la excesiva longitud del filo, en este caso se tallará la rosca con

penetración oblicua de la herramienta, primero sobre un flanco y luego sobre el otro.

La verificación del paso de rosca se la realizará con la galga respectiva.


Fig. 9 Pieza excéntrica y montaje entre puntos

Fig. 10 Esquema del roscado


Moleteado.-El moleteado consiste en labras sobre una superficie

cilíndrica una serie de relieves regulares generalmente

paralelos, y puede ser recto o cruzado.

El moleteado es un mecanizado por deformación

plástica, ya que tiene lugar sin arranque de virutas, es

decir, por aplastamiento del material de la pieza contra la

herramienta.

El moleteado se efectúa sobre piezas desbastadas y antes del acabado, de manera que las

deformaciones generadas por el moleteado se pueden corregir después.

Tecnología del Cilindrado.-Para realizar en forma efectiva una operación de cilindrado es necesario conocer las

exigencias que se tiene acerca de las superficies obtenidas mediante esta operación.

Exigencias en el cilindrado.- En el cilindrado se requiere que la pieza presente:

a) Rectitud de generatriz y forma cilíndrica correcta, por tanto no se acepta: forma cónica,

convexidad ni concavidad, como se muestra en al fig. 12.

b) Se requiere exactitud de circunferencia por lo tanto no se acepta ni ovalidad ni

faceteado.

c)

d) Que cuando se maquinen dos diámetros diferentes se tenga coaxcialidad de ejes.

Para evitar algunos de estos defectos se puede realizar las siguientes acciones:


Ovalida y Faceteado Piezas con ejes no coaxiales

Fig. 11 Esquema del moleteado

Fig. 12 Piezas: cónica, convexa y cóncava no aceptado en el cilindrado


Evitar en lo posible no utilizar los mandriles para sujetar las piezas y maquinar con un

montaje entre puntos, como se muestra en la figura siguiente

Proveer a la pieza de una rigidez adecuada. En el caso de utilizar mandriles para sujetar

la piezas se consigue utilizando ya sea el contrapunto y/o las lunetas, con los siguientes

criterios:

Si D/L > 5 se debe trabajar con contrapunto

Si D/L > 10 se debe utilizar contrapunto y luneta

La herramienta debe colocarse con su

puinta cortante ubicada exactamente en

el eje geométrico de la pieza a cortar

(aunque a veces se prefiere colocarla

un poco sobre este eje, pero nunca

debajo). Además debe presentar gran

rigidez en la sujeción de forma que se

tenga poca vibración L <= 1,5 H

El número de pasadas necesarias para reducir el diámetro de la pieza y la clase de las

herramientas a emplear depende del exceso del material y de la superficie que se desea

obtener. El exceso de material es el espesor del mismo que debe arrancarse y es igual a la

semidiferencia entre los diámetros inicial y final.

En el cilindrado se tornea la pieza en dos

tramos, lo más separados posibles entre sí,

de modo que se obtenga exactamente para

los dos la misma lectura del tambor

graduado transversal. Se miden

cuidadosamente los diámetros A y B

obtenidos usando un micrómetro, si la

regulación del contrapunto ha sido la

correcta los diámetros medidos deben ser

iguales caso contrario se deberán hacer las correcciones necesarias, dentro del torneado


Torneado de secciones cilíndricas exteriores con transiciones de aristas vivas. b) Comprobación de diámetros


cilíndrico se encuentran el torneado de secciones cilíndricas exteriores con transiciones de

aristas vivas que no es sino, el escalón que separa dos secciones cilíndricas de diámetro

diferente y para realizar esta operación se utilizan un tope para el carro.

Regímenes de Corte para el TorneadoVelocidades de Corte con herramientas de acero rápido (Valores Promedio)

Material a Trabajar Velocidad de Corte (m/min)Desbaste Acabado

1.- Acero de bajo carbono (hasta 450 Mpa) 30 452.- Acero de medio carbono (450 - 650 Mpa) 25 403.- Acero de alto carbono (650 - 850 Mpa) 20 304.- Acero fundido (hasta 700 Mpa) Acero (850 - 1000 Mpa)

15 20

5.- Acero inoxidable (hasta 700 Mpa) Acero fundido (700 - 1000 Mpa) Acero tratados térmicamente (1000 - 1400 Mpa)

10 15

6.- Acero inoxidable (más de 700 Mpa) Aceros templados (más de 1400 Mpa)

5 8

7.- Fundiciones (Dureza hasta 180 Brinell) 22 308.- Fundiciones (Dureza mayor a 180 Brinell) 14 229.- Cobre, Latón blando 50 8010.- Bronce, Latón duro 22 4011.- Aluminio, Aleaciones ligeras blandas 200 25012.- Aleaciones ligeras duras 100 150

Avances (En mm/rev)

1.- Piezas con grandes aumentos de material, procedentes de forjado o fundición. Desbaste con grandes pasadas con tornos de suficiente potencia

1 - 1,5

2.- Piezas con aumentos prudenciales de material Desbaste con pasada corriente

0.6 - 0.8

3.- Piezas que después de torneadas son terminadas en la rectificadora Superficies sin acabado posterior, con pasada única

0,4 - 0,6

4.- Piezas Pequeñas, desbaste con pasadas ligeras 0,25 - 045.- Pasadas de acabado 0,05 - 0,1

0,15 - 0,2

Profundidad de Corte

1.- Desbaste de hierro y acero 8 x avance2.- Desbaste de metales y fundiciones de hierro 5 x avance3.- Acabado 0,25 mmNota.- La velocidad de corte puede ser aumentada hasta en tres veces si la herramienta a

utilizar es de carburo cementado.

Profundidad de corte y número de pasadas (frecuencia) en el roscado en el torno



A método de avance radial B método de avance radial-lateral

Método de

penetración

(A) (B)

P 1 .00 1 .25 1 .50 1 .75 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00H2 0.65 0.81 0.97 1.14 1 -30 1.62 1 .95 2.27 2.60 2.92 3.25 3.57 3.90H 0.866 1.083 1.299 1 .516 1 .732 2.165 2.598 3.031 3.464 3.897 4.330 4.763 5.196

N

U

M

E

R

O

D

E

P

1 0.30 0.35 0.35 0.35 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.45 0.45 0.50 0.502 0.20 0.20 0.25 0.25 0.25 0.30 0.35 0.35 0.38 0.40 0.40 0.45 0.45

3 0.10 0.13 0.16 0.20 0.20 0.28 0.30 0.32 0.32 0.35 0.35 0.40 0.404 0.05 0.08 0.10 0.12 0. 16 0.20 0.22 0.28 0.28 0.30 0.30 0.30 0.355 0.05 0.06 0.10 0.12 0. 18 0.20 0.22 0.25 0.28 0.28 0.30 0.30

6 0.05 0.07 0.07 0.12 0.15 0.17 0.22 0.22 0.25 0.28 0.287 0.05 0.05 0.07 0. 10 0.15 0.15 0.15 0.20 0.20 0.258 0.05 0-05 0.10 0.12 0. 12 0.12 0.17 0.17 0.209 0.02 0.08 0.10 0.10 0.10 0-15 0.15 0.16

10 0.03 0-08 0.10 0. 10 0.10 0.10 0-1411 0.02 0.05 0-10 0. 10 0.10 0.10 0.10

12 0.02 0.08 0.08 0.10 0.10 0. 1013 0.02 0.06 0.08 0-08 0. 10 0-1014 0.02 0.07 0.08 0.08 0.10

15 0.02 0.05 0.07 0.07 0.0816 0.03 0.07 0.07 0.0817 0.02 0.05 0.05 0-07

A 18 0.03 0.05 0.06

S 19 0.02 0.05 0.05

A 20 0.03 0.05

D 21 0.02 0.03

A 22 0.03

S 23 0.02

2425

26

H2 altura de trabajo de la rosca H altura teórica de la rosca

El número de pasadas y la profundidad de corte pueden cambiar dependiendo del material

maquinado, de la herramienta, de la velocidad de corte, etc.

De igual manera como se ha estudiado la tecnología del cilindrado en necesario estudiar y

conocer cuales son las recomendaciones prácticas a seguir para obtener resultados

adecuados al realizar las otras operaciones que se pueden realizar en el torno.


introducción al torneado

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