el torneado

PROCESOS II
JOHN JAIRO GUIO
FREDY ANDRY FLOREZ
JEISSON RUIZ
JOHN JAIRO AVELLANEDA
CRISTIAN ARMANDO ARIZA
EL TORNO
EL TORNO
• Se denomina torno a un conjunto de máquinas y
herramientas que permiten mecanizar piezas de forma
geométrica de revolución. Desde el inicio de la
revolución industrial, el torno se ha convertido en una
máquina básica en el proceso industrial de mecanizado.
• Palabras claves:
• Máquina - Herramienta
• Girar la pieza a mecanizar
• Cabezal o fijada
• Herramientas de corte
• Movimiento regulado
• Avance
EL TORNEADO
• Con el torneado se pueden obtener superficies cilíndricas,
planas, cónicas, esféricas, perfiladas y roscadas.
• Existen una gran variedad de tornos:
– Paralelos
– Universales
– Verticales
– De Copiar
– Automáticos
– De Control Numérico Computarizado (CNC)
HERRAMIENTAS PARA TORNEAR
Broca Helicoidal: La broca
helicoidal empleada en el torno
presenta
dos
agujeros
helicoidales
pasantes
que
recorren su longitud.
A través de estos agujeros se
suministra aceite a presión a
los correspondientes filos de la
propia broca.
Broca para cañones: La broca para
cañones se utiliza para efectuar
agujeros
profundos
y
precisos.
Presenta un solo filo y una canaladura
rectilínea, por esto resulta mucho más
rígida que la broca helicoidal.
HERRAMIENTAS ESPECIALES E
INTEGRALES PARA TORNEAR
Escariador para máquina: Para escariar en el torno, además de las
herramientas de filo simple, se utilizan también los escariadores de
dientes llamados también escariadores para máquina. Los
escariadores están formados por un número de dientes que varía de 4
a 16, dispuestos simétricamente alrededor del eje de la herramienta.
Los dientes pueden ser rectos o helicoidales.
1.Herramientarectapara desbastar: Sirve para tornear exteriores y para
refrentar. El ángulo de la punta, puede ser, según los casos de 100°,
90° u 80°.
a)Herramienta a la derecha, b)Herramienta a la izquierda
HERRAMIENTAS ESPECIALES E
INTEGRALES PARA TORNEAR
2.Herramienta curvada para desbastar.
3.Herramienta recta de acabar
4.Herramienta curva de acabar (Sirve sobre todo para refrentar y para
efectuar rebajes)
HERRAMIENTAS ESPECIALES E
INTEGRALES PARA TORNEAR
5. Herramienta ancha para acabar: (Se utiliza esta herramienta con
avance frontal para formar gargantas y chaflanes).
6.Herramienta de costado: Acodada (Sirve para tornear exteriores
con rebajes y para refrentar).
a) Herramienta a la derecha
b) Herramienta a la izquierda
HERRAMIENTAS ESPECIALES E
INTEGRALES PARA TORNEAR
7. Herramienta de Tronzar: (Se utiliza para trozar y para tornear
gargantas. Trabaja solamente con avance radial y puede ser a la
derecha o a la izquierda.
8. Herramienta para desbastado interior: Esta herramienta además
de andrinar agujeros pasantes, se utiliza para hacer biseles o
achaflanar las aristas del agujero.
HERRAMIENTAS ESPECIALES E
INTEGRALES PARA TORNEAR
9.Herramienta de costado para acabar: (Se utiliza esta herramienta
para mandrinado y refrentado del fondo de los agujeros ciegos)
10.Herramienta de cajeado interior: (Se utiliza en las partes a
rectificar y sólo tiene avance radial)
Torno Paralelo
También conocido como 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.
Torno Copiador
Torno Revolver
Se llama torno copiador a un
tipo de torno que operado
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 replica igual
a la guía.
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.
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.
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
dimensiones o peso harían
difícil su fijación en un torno
horizontal.
Torno CNC
Máquina herramienta del tipo torno que
se utiliza para mecanizar piezas de
revolución
mediante
un software de computadora que utiliza
datos alfa-numéricos, siguiendo los ejes
cartesianos X,Y,Z. Se utiliza para
producir en cantidades y con precisión
porque la computadora que lleva
incorporado controla la ejecución de la
pieza.
Un torno CNC puede hacer todos los
trabajos que normalmente se realizan
mediante diferentes tipos de torno
como
paralelos,
copiadores, revólver, automáticos e
incluso los verticales. Su rentabilidad
depende del tipo de pieza que se
mecanice y de la cantidad de piezas que
se tengan que mecanizar en una serie.
Partes de un Torno
A= La Bancada.
B= Cabezal Fijo.
C= Carro Principal de Bancada.
D= Carro de Desplazamiento
Transversal.
E= Carro Superior porta Herramienta.
F= Porta Herramienta
G= Caja de Movimiento Transversal.
H= Mecanismo de Avance.
I= Tornillo de Roscar o Patrón.
J= Barra de Cilindrar.
K= Barra de Avance.
L= Cabezal Móvil.
M= Plato de Mordaza (Husillo).
N= Palancas de Comando del
Movimiento de Rotación.
O= Contrapunta.
U= Guía.
Z= Patas de Apoyo.
La 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 o contrapunto 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. Además sirve
para soporte y rotación de la
pieza de trabajo que se apoya en
el husillo.
Cabezal Móvil
El cabezal móvil o Contrapunta,
consta de dos piezas de
fundición, de las cuales una se
desliza sobre la bancada y la otra
puede moverse transversalmente
sobre la primera, mediante uno o
dos tornillos. La pieza superior
tiene
un
agujero
cilíndrico
perfectamente paralelo a la
bancada y a igual altura que el
eje del cabezal.
Carros 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. Hay varios
tipos, como el chuck independiente de cuatro mordazas o el
universal, mayoritariamente empleado en el taller mecánico, al
igual que hay chucks magnéticos y de seis mordazas
CONDICIONES DE CORTE
VELOCIDAD DE CORTE
•
La velocidad de corte de la pieza de trabajo puede definirse
como la velocidad a la cual un punto en la circunferencia de la
pieza pasa frente a la herramienta.
• Por ejemplo, si la pieza tiene una CS de 90 ft/min, la velocidad del
husillo debe ajustarse de forma que 90 ft de la circunferencia de
la pieza pasen por la herramienta de corte en 1 minuto.
Tabla 47-1
Velocidad de corte en torno en pie y metro por minuto utilizando una herramienta de acero de alta
velocidad
Torneado y torneado de interiores
Corte de desbaste
Corte de acabado
Roscado
Material
Pie/ min
m/min
Pie/ min
m/min
Pie/ min
m/min
Acero para máquinaria
90
27
100
30
35
11
Acero para herramienta
70
21
90
27
30
9
Hierro fundido
60
18
80
24
25
8
Bronce
90
27
100
30
25
8
Aluminio
200
61
300
93
60
18
CONDICIONES DE CORTE
VELOCIDAD DEL HUSILLO
• Para calcular la velocidad del husillo del torno en
rev/min, debe conocerse el CS (velocidad de corte) del
metal y el diámetro de la pieza, así:
PROFUNDIDAD DE CORTE
• La profundidad de corte puede definirse como la profundidad de la
viruta que la herramienta de corte saca y es la mitad de la cantidad
total eliminada de la pieza de trabajo en un corte.
• La operación de torneado reduce el diámetro del trabajo Do al
diámetro final Df. El cambio de diámetro se determina por la
profundidad d:
Df = Do – 2d
CONDICIONES DE CORTE
PROFUNDIDAD DE CORTE
•
La profundidad de un corte de desbaste en un torno dependerá
de los siguientes factores:
•
•
•
•
El estado de la maquina
El tipo y forma de la herramienta de corte utilizada
La rigidez de pieza de trabajo, maquina y herramienta de corte
La velocidad de avance
AVANCE DEL TORNO
•
•
•
•
Puede definirse como la distancia que la herramienta de corte avanza a lo largo
de la pieza por cada revolución del husillo.
Siempre que sea posible, solo deben hacerse dos cortes para lograr que el
diámetro llegue al tamaño correcto: un corte de desbaste y un corte de
acabado.
Dado que el propósito del desbaste es eliminar el material de exceso
rápidamente deba realizarse un avance burdo.
El corte de acabado se utiliza para lograr el diámetro a tamaño y un buen
acabado superficial por lo que debe utilizarse un avance ligero.
CONDICIONES DE CORTE
AVANCE DEL TORNO
• Para maquinado de propósito general, se recomienda un avance de
0.010 a .015 in (0.25 a 0.4 mm) para el desbaste, y un avance de .003
a 0.005 in (0.07 0.012 mm) para el acabado.
Tabla 47-2
Avances para diversos materiales (utilizando una
herramienta de corte de acero de alta velocidad)
Torneado y torneado de interiores
Material
Corte de desbaste
Pulg
mm
Corte de acabado
Pulg
mm
Acero para máquinaria
.010 - .020
0.25 - 0.5
.003 - 0.10
0.07 - 0.25
Acero para herramienta
.010 - .020
0.25 - 0.5
.003 - 0.10
0.07 - 0.25
Hierro fundido
.015 - .025
0.4 - 0.65
.005 - 0.12
0.13 - 0.3
Bronce
.015 - .025
0.4 - 0.65
.003 - 0.10
0.07 - 0.25
Aluminio
.015 - .030
0.4 - 0.75
.005 - 0.10
0.13 - 0.25
CONDICIONES DE CORTE
TIEMPO DE MAQUINADO
El tiempo para maquinar una pieza de trabajo cilíndrica de un extremo
a otro esta dado por:
Tm = π Do L
f (CS)
Donde:
• Do es el diámetro de trabajo;
• L es la longitud de la pieza de trabajo;
• f es el avance del torno;
• CS es la velocidad de corte.
En la practica se añade una pequeña distancia a la longitud al principio y
al final de la pieza para dar margen a la aproximación y al sobrerrecorrido
de la herramienta.
CONDICIONES DE CORTE
VARIABLES DEL PROCESO
• Potencia
• Velocidad
• Temperatura (Tensión térmica)
• Adhesión y abrasión (baja velocidad).
• Difusión y oxidación (alta velocidad).
• Dureza
• Desgaste
• Vibraciones
• Variaciones en las fuerzas de corte
Operaciones de trabajo
•
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 piezas torneadas. Esta operación también es
conocida como fronteado.
•
Taladrado: El taladrado es la operación que consiste en efectuar
un hueco cilíndrico en un cuerpo mediante una herramienta de
denominada broca, esto se hace con un movimiento de rotación y
de alimentación.
Operaciones de trabajo
•
•
Desbaste: Quitar las partes mas duras o ásperas de un
material que se a trabajar. Esta operación consiste en la
mecanización exterior a la que se somete a las piezas
que tienen mecanizados cilíndricos.
Moleteado: El moleteado es un proceso de conformado
en frío , mediante esta operación se produce una
superficie áspera o rugosa, para que se adhiera a la
mano, con el fin de sujetarla o girarla más fácilmente. La
superficie sobre la que se hace el moleteado
normalmente es cilíndrica.
Operaciones de trabajo
•
Cilindrado: Esta operación consiste en el mecanizado
exterior o interior al que se someten las piezas que
tienen mecanizados cilíndricos. En este procedimiento,
el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga
puede ser un factor de gran relevancia.
• 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
Operaciones de trabajo
• Roscado: Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno
paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños tanto
exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos
paralelos universales incorporan un mecanismo llamado Caja
Norton, que facilita esta tarea y evita montar un tren de engranajes
cada vez que se quisiera efectuar una rosca.
Torneado de Conos: Si la longitud del cono es pequeña, se
mecaniza el cono con el charriot inclinado según el ángulo del
cono. Si la longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza
entre puntos, entonces se desplaza la distancia adecuada el
contrapunto según las dimensiones del cono.
Operaciones de trabajo
• Torneado Esférico: El torneado esférico, no tiene ninguna
dificultad si se realiza en un torno de Control Numérico,
porque programando sus medidas y la función de
mecanizado radial correspondiente, lo realizará de forma
perfecta.
• Segado o Tronzado: Se llama segado a la operación de
torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al
finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es
necesario cortar la barra para separar la pieza de la misma.
Lubricación
• La lubricación tiene como finalidad reducir la fricción
y la temperatura de operación. La lubricación nos
permite disminuir el coeficiente de rozamiento.
• En la lubricación utilizamos aceites activos o
inactivos, los activos reacción con la superficie a las
altas temperaturas con el fin de protegerla
Seguridad industrial
Cuando se está trabajando en un torno, hay que observar una
serie de requisitos para asegurarse de no tener
ningún accidente que pudiese ocasionar cualquier pieza que
fuese despedida del plato o la viruta si no sale bien cortada.
Para ello la mayoría de tornos tienen una pantalla de
protección. Pero también de suma importancia es el prevenir
ser atrapado(a) por el movimiento rotacional de la máquina, por
ejemplo por la ropa o por el cabello largo.
Seguridad industrial
NORMAS DE SEGURIDAD EN EL TORNEADO
•Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad, caretas, etc..
•No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se recomiendan las mangas
cortas.
•Utilizar ropa de algodón.
•Utilizar calzado de seguridad.
•Mantener el lugar siempre limpio.
•Si se mecanizan piezas pesadas utilizar polipastos adecuados para
cargar y descargar las piezas de la máquina.
•Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe estar suelto sino
recogido.
•No vestir joyería, como collares, pulseras o anillos.
•Siempre se deben conocer los controles y funcionamiento del torno. Se
debe saber cómo detener su operación.
•Es muy recomendable trabajar en un área bien iluminada que ayude al
operador, pero la iluminación no debe ser excesiva para que no cause
demasiado resplandor.
Gracias¡¡¡¡