89000306 TORNO I

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO MANUAL DE APRENDIZAJE

TORNO I

CÓDIGO: 89000306 NIVEL PROFESIONAL TÉCNICO

ÍTEM I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII.

CONTENIDOS/TAREAS EJE CILÍNDRICO SIN CENTROS. EJE CILÍNDRICO CON CENTROS. EJE ESCALONADO CON RANURAS. TUERCA MOLETEADA. EJE CÓNICO ROSCADO. BUJE CÓNICO HOJAS DE TRABAJO BIBLIOGRAFÍA

PÁG. 5 52 79 99 128 161 187 205

9

ø22

N10

150

ORDEN DE EJECUCIÓN

N°

HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS

Habilitar material Acondicionar torno Tornear superficie cilíndrica en plato universal Refrentar

1 2 3 4

01 PZA

PERÚ

01 CANT

Eje cilíndrico sin centros

Útil de cilindrar Útil de refrentar Regla graduada Calibrador 150mm Brocha de nylon.

ø1” x 154mm.

SAE 1020

DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

MATERIAL

Proyecto: Tornillo de Ajuste

HT. 01

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Llave exagonal Llave Té Llave mixta Martillo blando Lentes de protección Continúa en tarea 02 OBSERVACIONES REF: AD.01.04

Tiempo: 16 hrs.

Hoja: 1/1

Escala: 1 : 1

Año: 2004

TORNO I

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OPERACIÓN: HABILITAR MATERIAL Es una operación que consiste en cortar el material que se va a tornear, a la medida más adecuada para que pueda ser sujetado firmemente en el torno, y a la vez se pueda desbastar con el mínimo de desperdicio. Cuando la producción de piezas es en serie, se emplean otros métodos de sujeción continua de la barra de material, tal como se adquiere del mercado; de este modo esta operación se minimiza, ahorrandose tiempo y material de desperdicio. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1er. Paso Determine el diámetro del material. a.- Seleccione el diámetro más mínimo posible para el maquinado de la pieza, considerando Fig. 1 los diámetros comerciales que existen. Ejemplo: Si el diámetro mayor de la pieza mide 24mm. entonces escoja un material de diámetro 1”; si el diámetro mayor de la pieza mide 30mm. entonces se debe escoger una barra de diámetro 1 1/4” (Fig. 1). 2do. Paso Determine la longitud a cortar. a.- Dependiendo del tipo de sujeción que se va ha emplear en el torno, y de acuerdo a las recomendaciones siguientes, determine la longitud del material en bruto. I: Para sujeción al aire.- La longitud del material fijado dentro del plato debe ser como mínimo la mitad de la longitud de la mordaza. II: Para sujeción entre plato y punta.- La longitud de sobre medida deberá aproximarse a la mitad del diámetro del material, pero no inferior a 12mm. III: Para sujeción entre puntas.- La longitud de sobre-medida puede ser hasta 2 mm. a cada lado de la pieza.

Ø 20 Ø 1”

OBSERVACIÓN: Si se trata de longitudes pequeñas de la pieza, se recomienda cortar material para dos o más piezas diferentes que requieran el mismo diámetro; considerando siempre que cuanto mayor es la longitud de sujeción, mayor seguridad y firmeza se tendrá en el maquinado. Fig. 2 Ejemplo de corte de material en bruto Diámetro = 1” Largo = 84 mm.

80 84 MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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3er. Paso Corte el material en la sierra mecánica. a) Marque la longitud a cortar con una tiza o lápiz, empleando una regla graduada b) Sujete la barra del material en la prensa de la sierra, y alinee la hoja de sierra con la marca trazada. c) Ajuste firmemente el material en la prensa. OBSERVACIÓN: asegúrese que la escuadra de la prensa forme 90° con respecto a la hoja de sierra. d) Corte el material hasta seccionarlo. OBSERVACIÓN: Emplear el fluido de corte recomendado, para conservar la hoja de sierra en buenas condiciones. SEGURIDAD: 1.- Ya sea al utilizar una sierra mecánica alternativa (Fig. 3) o tipo sierra cinta (Fig. 4), en el momento de iniciar el corte, la hoja deberá penetrar suavemente en el material. 2.- Si la barra a cortar es larga, utilice caballetes a los extremos de ésta, para que al terminar el corte no se flexione demasiado el material.

Fig. 3 Sierra alternativa

Fig. 4 Sierra cinta

4to. Paso Lime las rebabas. a) Con ayuda de una lima plana bastarda, lime las rebabas o aristas cortantes que hayan quedado con el corte anterior. SEGURIDAD: utilice guantes de cuero para manipular estos materiales en bruto. PROTECCIÓN AMBIENTAL: Los desperdicios y residuos metálicos contaminan el medio ambiente, por tanto tenga presente que progresivamente deberá reducir sus excedentes o sobre-medidas del material que corta. Colabore con la protección del medio ambiente evitando en lo posible los desperdicios y materiales malogrados.

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REF. HT.01 HO 01 - 2/2

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OPERACIÓN: ACONDICIONAR TORNO Acondicionar el torno es prepararlo para la operación que se realizará, dependiendo de ésta, se emplearán tales y cuales accesorios, herramientas, equipos o aditamentos; que harán posible la ejecución eficiente y segura de una determinada tarea. Para las operaciones más comunes, generalmente se trata de revisar su estado, limpieza, lubricación e instalación de herramientas que se emplearán, de acuerdo a un proceso operacional. PROCESO DE EJECUCIÓN: 1er. Paso Revise las condiciones físicas del torno. a) Observe y manipule manualmente los carros, cabezal móvil y plato de sujeción; éstas partes deberán estar en buenas condiciones de funcionamiento antes de empezar el trabajo (Fig. 1).

Fig. 2

Fig. 1

b) Conecte la llave eléctrica del tablero general del taller y la que corresponde al torno; si ésta es de tipo cuchilla, procure introducir toda la hoja para que haga un buen contacto eléctrico (Fig. 2). c) Encienda el torno y verifique la rotación adecuada en cada uno de los sentidos de giro ( a la derecha y a la izquierda). OBSERVACIÓN: Cuando seleccione una velocidad de rotación, asegúrese que los engranajes internos engranen correctamente, para esto desplace las palancas de cambio de velocidades con la mano izquierda, mientras la mano derecha ayuda a girar el plato y engranar exactamente a los dientes (Fig. 3). Fig. 3

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TORNO I d) Limpie la bancada o metálicos.

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bandeja de virutas en caso de encontrar residuos

OBSERVACIONES: 1.- Asegúrese de conocer muy bien el funcionamiento del torno y de sus palancas de accionamiento; en caso de duda, consulte con su instructor. 2.- En caso encuentre fallas mecánicas o partes en peligro de rotura, reporte esta observación al instructor o al encargado de mantenimiento. 3.- Cuando un especialista se halle reparando la máquina, procure aprender de éste los procedimientos y herramientas empleadas para su corrección. SEGURIDAD: Nunca juegue ni se distraiga cuando está operando una máquina herramienta como un torno. Usted debe ser consciente del peligro que representa esta máquina en una mala maniobra. 2do. Paso Verifique la lubricación de la máquina. a) Según su catálogo o tarjeta de lubricación de la máquina, verifique el nivel de aceite del cabezal fijo, caja norton y tablero delantal (Fig. 4). b) Agregue aceite del mismo tipo o el recomendado según tabla, en caso se requiera. Aceitera

Tornillo para agregar aceite Mirilla de nivel de aceite Fig. 4

OBSERVACIÓN: Cuando agregue aceite, cuide que no entre ninguna partícula de metal o polvo al interior de la máquina. 3er. Paso Seleccione las herramientas de trabajo. a) Implemente un tablero de madera sobre el extremo de la bancada para tener a la mano las herramientas manuales pesadas, que se emplearán en la operación del torneado (Fig. 5).

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 5

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b) Implemente un paño limpio sobre el cabezal fijo, para ubicar a los instrumentos de medición que se emplearán en la tarea a ejecutar (Fig. 6). c) Verifique el depósito de refrigerante, en caso requiera agregar, prepare el fluido de corte de acuerdo a las indicaciones del instructor.

Fig. 6

4to. Paso Verifique el entorno de la máquina. a) Observe una buena iluminación del área de trabajo, preferentemente con luz y ventilación natural. b) Mantenga los pasadizos y contorno de la máquina, libres de obstáculos; en caso de ensuciarse por el mismo trabajo, detenga su máquina y limpie el área. c) Utilice una tarima de madera para trabajar sobre ella, ésta evita pisar las virutas que caen al suelo, así como también lo predispone a una atención constante de estar frente a una máquinaTarima de madera herramienta (Fig. 7). Fig. 7

SEGURIDAD: Identifique las zonas de seguridad de taller en caso de sismo, así mismo los terminales de agua contra incendio y los extintores con acceso rápido. PROTECCIÓN AMBIENTAL: Adopte una nueva actitud de clasificar los desechos desde que se originan, echando cada residuo en el tacho correspondiente. Colabore con la protección del medio ambiente respetando las disposiciones dadas, para el manejo de los residuos y desechos producidos.

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OPERACIÓN: TORNEAR SUPERFICIE CILÍNDRICA EN PLATO UNIVERSAL Es una operación que consiste en dar forma cilíndrica a un material en rotación, por la acción de una herramienta de corte (Fig. 1). Es una de las operaciones más ejecutadas en el torno, con el fin de obtener formas cilíndricas definitivas (ejes y bujes) o también preparar el material para otras operaciones.

PROCESO DE EJECUCIÓN:

Fig. 1

1er. Paso Sujete el material. Largo de la pieza

OBSERVACIONES: 1.- Deje fuera de las mordazas del plato una longitud de material mayor que la parte a cilindrar (Fig. 2) pero menor que 3 diámetros. 2.- El material debe estar centrado; caso contrario, cambie su posición haciéndolo girar un poco sobre si mismo, hasta lograrlo.

Fig. 2

PRECAUCIÓN: Asegúrese que el material esté bien sujeto por las mordazas. 2do. Paso Sujete la herramienta. a) Deje la punta de la herramienta para fuera lo suficiente para que el portaherramienta no toque en la mordaza (Fig. 3). b) Sujete el porta-herramientas de modo que tenga el máximo de apoyo posible sobre el carro (Fig. 4).

Fig. 3

Guía

Torreta regulable

Herramienta Portaherramienta

Fig. 4

Tornillo de regulación de la altura

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OBSERVACIÓN La punta de la herramienta debe ubicarse a la altura del centro del torno (Fig. 5). Para eso, se usa la contrapunta como referencia (Fig. 6). Fig. 5

Fig. 6

3er. Paso Regule el torno con la rotación adecuada Ubique las palancas de velocidad del torno según indican las tablas pegadas en el cabezal fijo, éstas establecen el número de revoluciones por minuto que debe girar el plato de sujeción para que el corte se ejecute con la velocidad de corte recomendada por el fabricante del material; sus variables son el diámetro y la velocidad de corte (Fig. 7). Fig. 7

4to. Paso Marque la longitud a tornear sobre el material a) Desplace la herramienta hasta la longitud deseada, midiendo con regla graduada (Fig. 8) o pie de rey (Fig. 9).

Fig. 9

Fig. 8

B) Ponga el torno en marcha y haga la marca de referencia , con la punta de la herramienta (Fig. 10). 5º Paso

Determine la profundidad de corte. a) Ponga en marcha el torno y aproxime la herramienta hasta ponerla en contacto con el material (fig. 11). Fig. 11

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 10

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Profundidad

b) Traslade la herramienta hacia la derecha, para que quede fuera del material. c) Ubique el cero del tambor graduado frente a la línea de referencia (Fig. 12) y haga penetrar la herramienta una determinada profundidad (Fig. 13).

18

Fig. 12

Fig. 13

6to. Paso Tornée hasta el diámetro deseado a) Con avance manual, haga un rebaje de aproximadamente 3mm. (Fig. 14). b) Aleje la herramienta de la pieza. c) Apague la máquina. PRECAUCIÓN: Deje el torno parar por sí mismo.

Fig. 14

d) Verifique con el pie de rey el diámetro obtenido en el rebaje (Fig. 15). e) Tornée, completando la pasada hasta la marca que determina el largo. OBSERVACIÓN: Usar fluido de corte, cuando sea necesario.

Fig. 15

f) Repita la indicación (e), tantas veces como sea necesario para obtener el diámetro deseado. SEGURIDAD - Antes de iniciar el trabajo debe estar seguro del funcionamiento de la máquina. - Use lentes de protección en el momento de tornear. - No retire la viruta con la mano ni toque el material mientras se encuentra en movimiento. - Mantenga el cuerpo recto a un costado del radio de acción de la pieza en rotación. - No detenga ni frene el giro del plato con la mano. VOCABULARIO TÉCNICO PIE DE REY.Vernier, corbatón de corredera. TAMBOR GRADUADO.- Anillo micrométrico, anillo graduado. FLUIDO DE CORTE.Líquido refrigerante, Mecanol

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OPERACIÓN: REFRENTAR Refrentar es hacer en el material una superficie plana perpendicular al eje del torno, mediante la acción de una herramienta de corte que se desplaza por medio del carro transversal. (Fig 1). Esta operación es realizada en la mayoría de las piezas que se ejecutan en el torno, tales como: ejes, tornillos, tuercas, bujes, etc. El refrentado sirve para obtener una cara de referencia o como paso previo al agujereado. Fig. 1

PROCESO DE EJECUCIÓN: 1er. Paso Sujete el material en el plato universal.

D

OBSERVACIONES: 1.- Se debe dejar fuera del plato una longitud L menor o igual a 3 diámetros del material (Fig. 2). 2.- El material deberá estar centrado; caso contrario, cambie su posición, haciéndolo girar sobre sí mismo hasta lograrlo. L

2do. PasoSujete la herramienta.

Fig. 2

A

a) Coloque la herramienta de refrentar en el porta herramientas. OBSERVACIÓN: La distancia A de la herramienta deberá ser la menor posible (Fig 3). Fig. 3

b) sujete el porta-herramientas de modo que tenga el máximo de apoyo posible sobre el carro (Fig. 4). OBSERVACIONES: 1.- La punta de la herramienta debe ubicarse a la altura del centro del torno, para eso se usa la contrapunta como referencia (Fig. 4). 2.- La arista de corte de la herramienta debe quedar en ángulo con la cara del material.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 4

Material

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3er. Paso Aproxime la herramienta a la pieza desplazando el carro principal y fíjelo. 4to. Paso Ponga en movimiento el torno. OBSERVACIÓN: Consultar tabla de rotaciones. 5to. Paso Refrente. a) Haga tocar la herramienta en el punto más sobresaliente de la cara del material y tome referencia en el anillo graduado del carro porta-herramientas. b) Desplace la herramienta hasta el centro del material. c) Haga penetrar la herramienta aproximadamente 0,2 mm. con el carro superior. d) Desplace la herramienta lentamente hacia la periferia del material (Fig. 5).

Fig. 5

OBSERVACIONES: 1.- En caso de ser necesario retirar mucho material en la cara, el refrentado se realiza desde la periferia hacia el centro de la pieza, con la herramienta indicada (Fig. 6). 2.- Dependiendo de la arista cortante de la herramienta, se determina el sentido de giro de la pieza.

Fig. 6

e) Repita las indicaciones b, c y d hasta completar el refrentado. PROTECCIÓN AMBIENTAL.- Deposite los desperdicios metálicos únicamente en el tacho predispuesto para tal fin. VOCABULARIO TÉCNICO BUJE.PLATO AUTO-CENTRANTE.-

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Cojinete de fricción, bocina. Plato universal

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TORNEADO: Los trabajos más importantes de torneado con arranque de viruta son el cilindrado, refrentado, perfilado, roscado y moleteado. En el arranque de viruta se distingue entre desbaste y acabado. Desbaste.- arranque de viruta con las condiciones de corte conveniente (velocidad, ángulos de corte y sección de viruta) para obtener el máximo rendimiento de corte, sin tener en consideración la exactitud de medidas y forma de la pieza mecanizada. Acabado.- arranque de viruta con la finalidad de obtener una determinada exactitud de medidas y forma de la pieza mecanizada, sin tener en consideración el rendimiento de corte.

Fig. 1

Fig. 2

En el acabado y para pequeños diámetros de la pieza a mecanizar, la herramienta avanza de adentro hacia afuera. En el desbaste y para grandes diámetros es mejor avanzar de afuera hacia adentro. Si la cuchilla no está exactamente a la altura del eje del torno queda una punta de material. El tronzado transversal es el refrentado transversal con el fin de separar la pieza trabajada.(Fig. 3).

Fig. 3

Fig. 4

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Refrentado.es el torneado para la obtención de una superficie plana perpendicular al eje de giro de la pieza trabajada. En el refrentado transversal se realiza el avance perpendicular al eje de giro de la pieza. En el refrentado longitudinal se realiza el avance paralelamente al eje de giro de la pieza, éste es también llamado cilindrado.(Fgs 1 y 2).

Cilindrado.- es el torneado para la obtención de una superficie cilíndrica circular. En el cilindrado longitudinal se realiza el avance paralelamente al eje de giro de la pieza y en el cilindrado transversal perpendicular al eje de giro. (Fig. 4).

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Perfilado.- es el torneado en el que se consigue el perfil de la pieza por medio del control manual del movimiento de avance (giro de la manivela), con plantilla (pieza patrón) o con programa. En el perfilado con cuchilla de perfil se reproduce en la pieza trabajada el perfil de la herramienta. (Figs. 5 y 6).

Fig. 5

Roscado.- es obtener con una herramienta de perfiles una superficie roscada, siendo el avance por cada revolución igual al paso de la rosca. Torneado de roscas es el roscado con avance paralelo al eje de giro de la pieza trabajada utilizando una herramienta de roscar para la obtención de una rosca. Torneado con peine de roscar es el roscado con avance paralelo al eje de giro de la pieza con un peine para la obtención de una rosca. (Fig. 7). Terrajado.- es el roscado con avance paralelo al eje de giro de la pieza trabajada, utilizando una terraja o un cabezal de roscar para la obtención de una rosca.

Fig. 6

Fig. 7

Moleteado.- Las superficies para manipular tornillos y tuercas no deben ser escurridizas. Las herramientas de moletear deben, ya en la primera vuelta de la pieza a mecanizar, estar sometidas a fuerte presión para que los dientes de la herramienta queden marcados en una sola vuelta de la pieza y formen las entalladuras. (Fig. 8). Fig. 8

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EL TORNO MECÁNICO (Estructura y accesorios): Es la máquina herramienta usada para trabajos de torneado, principalmente de materiales metálicos que, a través de la realización de operaciones, permite dar a las piezas las formas deseadas (Fig. 1).

Fig. 1

Instalación y mantenimiento.Las máquinas - herramientas son máquinas de precisión y de elevado costo, de las que esperamos un trabajo exacto, alto rendimiento y larga duración. Su precisión de trabajo depende esencialmente del montaje apropiado, y su duración, de unos cuidados escrupulosos. La empresa fabricante suministra con cada máquina unas instrucciones de servicio que deben guardarse en el despacho del maestro o monitor del taller y estar siempre a disposición del operario de la máquina y del mecánico de mantenimiento. Las instrucciones de servicio contienen las siguientes indicaciones: Transporte.a) Proteger la máquina contra golpes y sacudidas. b) Asegurarse de que tenga cáncamos u orificios para la fijación de los cables. c) Proteger las partes salientes (palancas de accionamiento, husillos) contra desperfectos producidos por los cables o Fig. 2 cadenas, interponiendo tacos de madera. d) Comprobar el peso de la máquina respecto a la capacidad de carga de la grúa, cables y cadenas. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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Montaje.a) Antes de instalar la máquina ver el plano de cimentación, la fundación y las patas de la máquina. b) La circulación debe estar seca. c) Utilizar elementos de fijación apropiados (pernos de anclaje o aprisionadores). Según sean las condiciones del edificio, la máquina deberá montarse sobre marcos de acero, placas amortiguadoras o tacos de caucho - metal antivibratorios. Nivelación.a) Emplear niveles correctos. b) Limpiar las superficies de apoyo de los niveles con disolventes de grasa. c) Después de apretar los tornillos y de la prueba de funcionamiento, comprobar la nivelación de la máquina. d) Comprobar todo con el plano de montaje. Fig. 3

Puesta en marcha: a) Las conexiones eléctricas deben hacerlas los electricistas . b) Limpiar la máquina a fondo. c) Comprobar si las cajas de engranajes están llenas de aceite y engrasar la máquina. d) Asegurarse de conocer el manejo de la máquina. e) Poner la máquina en marcha, sin carga, primero a baja velocidad aumentándola después poco a poco. Mantenimiento.a) Retirar las virutas diariamente o cada cambio de tarea. Limpiar la máquina completamente una vez por semana y comprobarla bien. b) Engrasar puntualmente la máquina de acuerdo con las instrucciones de engrase y vigilar constantemente el nivel de aceite. c) Utilizar únicamente los aceites y grasas indicados en las instrucciones. D) Reajustar los rodamientos y guías en su momento. Fig. 4

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Los tornos modernos tienden a construirse cada vez más protegidos, con casi todos los mecanismos alojados en el interior de las estructuras del cabezal fijo y de la base de la bancada (Figs. 2 y 3).

A

Fig. 5 Torno paralelo horizontal - Vista frontal

Fig. 6 Vista lateral

Características del torno paralelo.- (Fig. 5) Distancia máxima entre puntas(A) Altura de las puntas en relación a la bancada (B) Altura de la punta en relación al fondo del escote (C) Altura de la punta en relación a la mesa del carro principal Diámetro del agujero del husillo (Fig. 7). Paso del tornillo patrón Número de avances automáticos del carro Número de pasos de rosca en milímetros (caja de avances) Número de pasos de rosca en pulgadas (caja de avances) Número de pasos modulares diametral pitch (caja de avances) Número de velocidades del husillo (caja de velocidades) Potencia del motor.

Diámetro del husillo

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Fig. 7Husillo del torno REF. HT.01 HIT 02 - 3/8

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Fig. 8

Altura máxima B

Diámetro máximo B

Pieza

Fig. 9

Escote

Accesorios del torno.-

Fig. 10 Punta y cono reductor

Fig. 13 Plato universal

Fig. 11 Bridas de arrastre

Fig. 14 Punta giratoria

Fig. 12 Porta-herramienta

Fig. 15 Porta brocas

Fig. 16 Plato de arrastre

Fig. 17 Plato de mordazas independientes

Fig. 18 Plato liso

Fig. 19 Luneta movil

Fig. 20 Luneta fija

Fig. 21 indicador de roscar

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Partes principales del torno paralelo.- (Fig. 22) Bastidor.- Constituye la infraestructura del torno, sobre éste se fijala bancada del torno. Bancada.- Está construido de modo rígido y exento de vibraciones. Por esto va provista de robustos largueros y nervaduras de refuerzo y por lo general se funde de una sola pieza. Las nervaduras están dispuestas de tal modo que las virutas pueden caer fácilmente a la bandeja. En la superficie de la bancada se hayan bandas prismáticas rectificadas que guían al carro longitudinal y cabezal móvil. Cabezal Fijo.- Es la caja principal donde se generan los movimientos de rotación del torno, está atravesado por el husillo de trabajo (Fig. 7), el mismo que está soportado por robustos cojinetes de rodamiento. El husillo de trabajo es hueco para que pueda pasar a su través el material en forma de barras. Las revoluciones por minuto que debe girar el plato se establece por la posición de los engranajes y una tabla de velocidades que hay pegado en el cabezal. Carro Longitudinal.- Se desliza longitudinalmente sobre la bancada y sobre él corre el carro transversal. Sus movimientos son accionados manualmente o de modo automático a través de los mecanismos del tablero delantal. Sobre este carro se desliza el carro transversal, carro superior y la torreta porta herramienta. Caja Norton.- Contiene los engranajes y mecanismos para los distintos avances de corte, así como para establecer los pasos entre filetes para la ejecución de roscas. También se le conoce como caja de cambios o Carro transversal avances automáticos, por lo que solo debe estar conectada cuando se ejecutan operaciones con avance automático o roscas. Cabezal móvil.- Sirve como contra-soporte cuando se tornea entre puntas, así como para operaciones de taladrado, avellanado o escariado; se desliza a lo largo de la bancada guiado por su perfil prismático, pudiendose asegurar en cualquier posición de la bancada.

Cabezal fijo

Husillo Carro Carro Carro transversal superior longitudinal

Bancada

Cabezal móvil

Caja norton Tablero delantal Bastidor

Bastidor

Motor eléctrico

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Fig. 22 REF. HT.01 HIT 02 - 5/8

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Funcionamiento (Ejemplo) El funcionamiento del torno mecánico (Fig. 23) se hace transmitiendo, a través de correas, el movimiento de rotación del motor (1) a una transmisión intermedia (2) y de ésta al husillo (3). Del husillo del torno (3) el movimiento pasa al mecanismo de inversión de la marcha del tornillo patrón (4) que mueve el tren de engranaje (5), el que a través de la caja de avances (6) llega al tornillo patrón (7) y a la barra de avances automáticos (8). Por medio del tornillo patrón y de la barra de avances automáticos se logra trasladar el carro longitudinal (9) y el carro transversal (10).

Fig. 23

Funciones de los mecanismos del torno.Siguiendo las indicaciones dadas de las letras en la figura, se puede distinguir: A - Correa para transmisión del movimiento del motor eléctrico a la polea inferior de velocidades. B - Correa para transmisión del movimiento al husillo del torno, entre poleas, que permiten cambios de velocidades; C - Mecanismo de reducción de la velocidad del husillo, permitiendo obtener el doble de velocidades en ese eje; D - Mecanismo de inversión de la marcha del tornillo patrón; E - Tren de engranajes de la lira; F - Mecanismo de variación rápida de las velocidades del tornillo patrón, que permite la variación de velocidad de avance del carro y, por lo tanto, de la herramienta. Este mecanismo es conocido como caja Norton del carro. G - Mecanismo de movimiento manual del carro.

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H1 - Mecanismo de avance transversal, estando el carro principal detenido H2 - Mecanismo de avance automático del carro principal; I - Mecanismo de avance del carro principal para roscar; J - Mecanismo de movimiento manual del carro superior. Materiales empleados en la construcción del torno paralelo y sus accesorios.La fundición gris de hierro es el elemento principal en la estructura del torno mecánico y de sus accesorios, porque es un material fácil de ser obtenido por fundición, con buena resistencia al desgaste y no se deforma fácilmente. En general, las piezas que constituyen los mecanismos son de acero y sus ejes y tornillos de comando se deslizan sobre bronce para obtener mayor duración de los mismos. Condiciones de uso.Para un buen funcionamiento, el torno mecánico debe estar bien nivelado con los apoyos de su base bien asentados. El torno y sus accesorios deben estar siempre limpios, ajustado y lubricados para que se obtenga un buen trabajo. Cuidados a observar.a) Verifique si los carros se mueven libremente a lo largo de las guías de la bancada, antes de poner en movimiento la máquina (Fig. 24). b) Proteger la bancada toda vez que se colocan equipos o materiales pesados. c) Determinar el lugar apropiado para las herramientas e instrumentos de medir. Evitar su colocación sobre la bancada.

Carro transversal

Carro superior Carro longitudinal

Fig. 24 MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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Piezas que pueden construirse en el torno paralelo:

Fig. 25 Eje de transmisión

Fig. 28 Tornillo sin fin

Fig. 31 Polea en V

Fig. 34 Distribuidor

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Fig. 26 Bocina

Fig. 29 Cigüeñal

Fig. 32 Acople reductor

Fig. 35 Válvula

Fig. 27 Pin roscado

Fig. 30 Boquilla

Fig. 33 Brida

Fig. 36 Acoplamiento

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HERRAMIENTAS DE TORNEAR: Clasificación por su material.Acero de herramientas.- Son herramientas poco usadas, como cuchillas de forma, para el maquinado de metales ligeros, soportan su dureza hasta los 400 °C. Acero rápido.- (HSS), Es un acero de gran dureza, aleado con tungsteno, molibdeno, vanadio y cobalto, utilizado en la mayoría de herramientas de corte; soporta hasta los 600°C sin perder su filo cortante, por su bajo costo es muy utilizado en la producción unitaria (Fig. 1). Brida de sujeción

Plaquita de carburo metálico Acero tenáz Fig. 1

Fig. 2

Porta plaquita Plaquita

Fig. 3

Metales duros.- (W), Son plaquitas de carburo metálico sinterizadas, que se sueldan a los mangos de acero preparados para tal fin; su extraordinaria dureza le permite soportar hasta 900°C sin perder su filo cortante, por esta razón son muy usados en la industria de mediana producción (Fig. 2). Están normalizados según la tabla adjunta. Material cerámico de corte.- Son plaquitas de óxidos metálicos sinterizados, que se sujetan al porta-herramientas con un tornillo o con brida. Son más resistentes al desgaste pero muy frágiles, pueden soportar temperaturas de hasta 1300°C sin llegar a perder el filo cortante, no son apropiados para cortes discontinuos (Fig. 3).

Normalización de los metales duros

Diamantes industriales.Sólo pueden ser utilizados con avances muy bajos y profundidades de corte muy pequeñas, pero a velocidades de corte muy altas (superior a 1000 m/min), solo se emplean para taladrado y torneado fino.

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Perfiles y aplicaciones.a) Herramientas de desbastar (Figs. 4 a 8). Es utilizada para sacar la viruta más gruesa posible (mayor sección), teniendo en cuenta la resistencia de la herramienta y la potencia de la máquina. Las figuras 4, 5, 6 y 7 muestran ejemplos de herramientas de acero rápido; la figura 8 muestra herramientas de carburo metálico.

Fig. 4 Herramienta de desbaste a la derecha

Fig. 6 Herramienta curva de desbaste a la derecha

Fig. 5 Herramienta de desbaste a la izquierda

Fig. 7 Herramienta curva de desbaste a la izquierda

Fig. 8 Herramientas de carburo metálico

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b) Herramientas de refrentar Pueden ser usadas tanto para desbaste como para acabado. Las Figs 9, 10 y 11 muestran herramientas de refrentar desde afuera al centro; la Fig. 12, muestra una herramienta de refrentado en sentido inverso.

Fig. 9

Fig. 11

Fig. 10

Fig. 12

c) Herramientas para torneado interior. Con éstas herramientas se tornean, interiormente tanto superficies cilíndricas como cónicas, refrentadas o perfiladas. Las figuras 13 al 15 muestran algunas aplicaciones de las herramientas de torneado interior.

Fig. 13

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.01 HIT 03 - 3/5

TORNO I

Fig. 14 Herramienta para refrentar interior

34

Fig. 15 Herramienta para roscar interior

d) Herramientas para ranurar. Con estas herramientas se tornean canales, ranuras o se cortan materiales. Las figuras 16, 17 y 18 muestran algunos tipos y aplicaciones.

Fig. 17 Herramienta de tronzar

Fig. 16 Herramienta para ranurar

e) Herramientas para roscar.

Fig. 18 Herramienta para ranurar de carburo metálico

Las herramientas para roscar se preparan de acuerdo al tipo de rosca que se desea ejecutar en la pieza. Las figuras 19 a la 22 muestran algunas herramientas usadas en rosca triangular, cuadrada y trapecial.

Soporte

Cuchilla

Fig. 19 Herramienta para roscar triangular externa

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 20 Herramienta para roscar triangular interna REF. HT.01 HIT 03 - 4/5

TORNO I

35

Fig. 22 Herramienta para rosca trapecial

Fig. 21 Herramienta para rosca cuadrada

f) Herramientas de formas. En el torneado de piezas de perfil variado, se suelen usar herramientas cuyas aristas de corte tienen la misma forma del perfil que se desea dar a la pieza, como se ve en la fig. 23.

Fig. 23 Herramientas de formas

g) Herramientas normalizadas.Existen nueve herramientas de tornear mas importantes que han sido aceptadas internacionalmente de acuerdo a una recomendación ISO. Las formas ISO desde 1 hasta la 7, se fabrican como cuchillas a la izquierda o a la derecha. Ejemplo de designación de una herramienta de torno ISO: Herramienta ISO 2 L 25q K10 Cuchilla con mango acodado L = a la izquierda (R = a la derecha) Mango cuadrado de 25 mm de lado Tipo de metal duro para corte de fundición

Cuchilla de escuadrar interior ISO 9 Cuchilla de interiores ISO 8

Cuchilla de tronzar ISO 7

Cuchilla recta ISO 1

Cuchilla Cuchilla acodada de escuadrar ISO3 ISO2

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Cuchilla plana ISO4

Cuchilla frontal escalonada ISO5

Cuchilla lateral escalonada ISO6 REF. HT.01 HIT 03 - 5/5

TORNO I

36

VELOCIDAD DE CORTE EN EL TORNO: La velocidad de corte en el torno, es la que tiene un punto de la superficie que se corta cuando este gira. Se mide en metros por minuto y el valor correcto se consigue haciendo que el torno gire a las revoluciones adecuadas. La velocidad de corte depende entre otros de los siguientes factores: - el material a tornear - el diámetro de ese material - el material de la herramienta - la operación a ejecutarse. Conocidos esos factores, existen tablas como las que siguen, que permiten determinar la velocidad de corte para cada caso, y con ello encontrar por cálculo, o en otra tabla la velocidad de rotación (r.p.m.).

TABLA DE VELOCIDADES DE CORTE Vc. PARA EL TORNO (En metros por minuto) Herramientas de acero rápido Materiales

Desbastado

Herram. de carburo metálico

Acabado

Rosc.y Molet.

Desbastado

Acabado

Acero 0,35%C.

25

30

10

200

300

Acero 0,45%C.

15

20

8

120

160

Acero extra duro

12

16

6

40

60

Hierro fundido maleable

20

25

8

70

85

Hierro fundido gris

15

20

8

65

95

Hierro fundido duro

10

15

6

30

50

Bronce

30

40

10 - 25

300

380

Latón y cobre

40

50

10 - 25

350

400

Aluminio

60

90

15 - 35

500

700

Fibra y Ebonita

25

40

10 - 20

120

150

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.01 HIT 04 - 1/4

TORNO I

37

Tabla de revoluciones por minuto V m/min. 6 9 12 15 19 21 24 28 30 36 40 45 50 54 60 65 72 85 120 243

Diámetro del material en mm. 6 318 477 636 794 1108 1114 1272 1483 1588 1908 2120 2382 2650 2860 3176 3440 4600 4475 6352 12900

10 191 287 382 477 605 669 764 892 954 1146 1272 1431 1590 1720 1908 2070 2292 2710 3816 7750

20 96 144 191 238 303 335 382 446 477 573 636 716 796 860 954 1035 1146 1355 1908 3875

30 64 96 127 159 202 223 255 297 318 382 424 477 530 573 636 690 764 903 1272 2583

40 48 72 96 119 152 168 191 223 238 286 318 358 398 430 477 518 573 678 954 1938

50 60 38 32 57 48 76 64 96 80 121 101 134 112 152 128 178 149 190 159 230 191 254 212 286 239 318 265 344 287 382 318 414 345 458 382 542 452 764 636 1550 1292

70 27 41 54 68 86 95 109 127 136 164 182 205 227 245 272 296 327 386 544 1105

80 24 36 48 60 76 84 96 112 119 143 159 179 199 215 239 259 287 339 477 969

90 21 32 42 53 67 74 85 99 106 127 141 159 177 191 212 230 255 301 424 861

100 19 29 38 48 60 67 76 89 95 115 127 143 159 172 191 207 229 271 382 775

120 16 24 32 40 50 56 64 75 80 96 106 120 133 144 159 173 191 226 318 646

Ejemplo de lectura: Para desbastar acero de 0,45% de carbono, de 50 mm. de diámetro, con herramienta de acero rápido, se procede del siguiente modo: 1.- En la tabla de velocidades de corte, se localiza en la columna relativa, el acero de 0,45%C. 2.- Siguiendo, en la columna de desbastado, se determina el valor que está en correspondencia con el acero de 0,45 %C, es decir, 15 m/min. 3.- Se pasa, entonces, a la tabla de revoluciones por minuto, localizando, en la columna relativa a la velocidad de corte, el valor determinado antes, o sea, 15 m/min. 4.- En el cruzamiento de las líneas correspondientes a la velocidad de corte (15 m/min.) y al diámetro del material (50 mm.); se puede obtener el número de revoluciones del eje principal del torno, es decir, 96 r.p.m. OBSERVACIÓN: Si en la gama de revoluciones del torno, no hubiera el número de revoluciones obtenido en la tabla, se utiliza, de la gama el inferior más próximo (Fig. 1). Fig. 1 MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.01 HIT 04 - 2/4

TORNO I

38

Mecanismos para el cambio de velocidades.Una vez establecido el número de revoluciones a que debe girar el material, se tiene que posicionar las palancas del cabezal fijo en la posición correcta según la tabla de velocidades de la máquina. Algunos tornos indican en una tabla la forma como posicionar las palancas para cada una de las velocidades (Fig. 1). Las distintas velocidades se obtienen conjugando posiciones de los engranajes internos y verificando que éstos hayan engranado correctamente mediante sus palancas de cambio (Fig. 2 ), con la mano se puede sentir cuando realmente los piñones internos han engranado y no cometer el error de la fig. 3 .

Segmento dentado

Palancas de cambio

Cremallera

Tenazas de engrane

Fig. 2

Fig. 3

La mayoría de los tornos modernos tienen un complejo sistema de engranajes que posicionados adecuadamente se pueden obtener gamas de hasta 24 velocidades, incluido el cambio de velocidades del motor eléctrico (Fig. 4). Las distintas velocidades se logran con los diferentes números de dientes (Z) de los engranajes conjugados con las velocidades de su motor.

Fig. 4 rev. rev. rev. rev.

Sin embargo existen muchos otros tornos que para establecer su velocidad se tiene que hacer un cambio manual de la posición de la faja sobre su polea escalonada. Las variadas velocidades se logran con los distintos diámetros de las poleas. (Fig. 5). MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 5

REF. HT.01 HIT 04 - 3/4

TORNO I

39

Valores de Velocidad de corte en el torneado en m/min. (Según AWF 58) con k (ángulo de posición)= 45º Material Herramienta

0.2 0.4

0.8

1.6

Duración de la herramienta

Avance en mm.

0.1

St 33...44 St 60

St 85

Acero aleado 850...1000 N/mm2

Acero de herram.

Cobre

CuZn

G-CuSn

Aluminio puro

HSS P01 HSS P10 HSS P10 HSS M20 HSS M20 HSS M10 HSS K10 HSS K20 HSS K20 HSS K20 HSS

60 240 480

315 280 250

60 60 240 43 480 36

280 40 280 25 180 24 236 38 236 18 140 17 212 24 212 15 125 14

190 150 132 150 9 118 6,3 106 5,3

45

250 53 300 34 180 85

710

60 34 240 24 480 20

212 22 180 14 112 12 170 16 140 10 90 8,5 150 13 125 8,5 80 7,1

95 75 67

60 25 240 18 480 14

125 17 90 11 53 100 12 71 9,5 43 90 10 63 6,3 38

60

GG - 20 GTS GG - 30 GTW

280 236 212

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

212 170 150

8,5 6 5

K20

150 106 90

150 106 90

32 22 19

125 43 90 30 75 25

125 63 1000 125 1180 63 500 300 2000 90 53 450 95 530 48 280 170 1120 75 48 300 80 355 40 212 125 850

34 13 27 9,5 24 8

90 34 63 14 53 12

90 34 63 28 53 25

750 56 335 43 224 36

900 43 355 118 1500 400 32 200 67 850 265 27 150 50 630

16 9,5 13 6,7 11 5,6

75 13 53 9,5 45 19

75 25 53 21 45 9

670 36 300 27 200 22

800 36 315 75 355 27 180 43 236 22 132 32

63 50 45 50 40 36

1120 500 335

1320 600 400

630 400 2360 355 224 1320 265 170 1000

1250 710 530

REF. HT.01 HIT 04 - 4/4

TORNO I

40

SUJECIÓN DE LAS HERRAMIENTAS DE TORNEAR: Sujeción.Las herramientas de corte pueden ser muy bien sujetadas directamente en el porta-herramientas del carro superior (Fig. 1) o a través de porta-herramientas diversos (Fig. 2).

Fig. 1

Fig. 2

Las figuras 3, 4 y 5 presentan los tipos más comunes de porta-herramientas.

Fig. 3 Tipo Arco

Fig. 5 Tipo torreta

Fig. 4 Tipo Brida

Para obtener la altura deseada de la herramienta, es usual el empleo de uno o más calzos de acero según la figura 6. Éstas deben ser platinas paralelas y del tamaño del porta-herramientas. Torreta

Calzos Fig. 6

Muchos otros Tornos cuentan con torreta regulable, lo que agiliza grandemente la regulación de la altura de la herramienta (Fig. 7).

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 7

REF. HT.01 HIT 05 - 1/2

TORNO I

41

Cuando se requiere el uso de varias herramientas para tornear una pieza, se hace versátil el uso de la torreta cuadrada (Fig. 10), o la Torreta regulable (Fig. 11) que tiene porta-herramientas ya regulados a la altura deseada y listas para montarlas y cortar.

Fig. 9 Fig. 8

El valor del ángulo de posición “A”, (Figs. 10 y 11) formado por la arista de corte de la herramienta y la superficie de corte de la pieza, es variable conforme la operación. En la operación de desbastar, por ejemplo, éste ángulo varía de 30º hasta 90º (Fig. 10). Conforme la rigidez del material; cuanto más rígido el material, menor será el ángulo. Para refrentar o escuadrar, el ángulo varía de 0º hasta 5º (Fig. 11).

Fig. 10

Fig. 11

Para que una herramienta sea fijada rígidamente es necesario que sobresalga lo menos posible del porta-herramientas (Figs. 12 y 13).

Fig. 12 MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 13 REF. HT.01 HIT 05 - 2/2

TORNO I

42

SUJECIÓN DE LAS PIEZAS: Las piezas que se vayan a tornear tienen que sujetarse fuertemente, de modo que giren con velocidad sin desprenderse y que el mismo proceso de sujeción sea tan rápido como sea posible; a continuación se muestran las formas más comunes de sujeción en el torno. a) Sujeción al aire: Se utiliza el plato universal, es empleado cuando la pieza es pequeña o de gran diámetro pero pequeña longitud, no requiere centros mecanizados y fácilmente se puede obtener con herramientas comunes. Se presta para la mayoría de trabajos unitarios o que pueden obtenerse mediante tronzado (Fig. 1).

Fig. 1

b) Sujeción entre plato y punta: Cuando la pieza a cilindrar tiene una longitud mayor a tres veces su diámetro. Para obtener mediana precisión requiere que la pieza no se retire del plato hasta haber concluido el trabajo. Se requiere además controlar constantemente la presión del contrapunto (Fig. 2).

Fig. 2

c) Sujeción entre puntas: Cuando las piezas exigen concentricidad en sus diámetros y tengan que volver a ser montados para ser rectificados o correcciones posteriores. Generalmente son piezas largas y de gran precisión, por lo que requieren riguroso alineamiento de las puntas del torno (Fig. 3). Fig. 3

d) Sujeción de piezas de cuatro lados.Cuando la pieza a sujetar es un prisma rectangular o la operación a ejecutarse no se ubica en el eje de la pieza sino en otro lugar fuera del centro, se emplea el plato de mordazas independientes de cuatro garras (Fig. 4). e) Sujeción de piezas irregulares.Se montan con ayuda de accesorios como bloques angulares y contrapesos en el plato liso ranurado, éste sirve para sujetar cualquier tipo de pieza por deformada que sea (Fig. 5).

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 4

Fig. 5 REF. HT.01 HIT 06 - 1/2

TORNO I f) Sujeción por el agujero de la pieza.Algunas piezas pueden ser sujetas también por su parte interna, si es que su diámetro lo permite, ajustando las mordazas en sentido inverso, es decir hacia la izquierda. Las mordazas escalonadas permiten hacer esto de manera firme (Fig. 6). g) Sujeción de piezas con mandril.Para cuando la pieza ha sido maquinada interiormente y ahora se necesita que su superficie exterior, sea lo mas perfectamente concéntrica a su agujero, la sujeción del mandril se realiza entre las puntas del torno (Fig. 7).

43 Pieza

Fig. 6

Mandril

Pieza Tuerca Centro

Tope

Casquillo de expansión

Fig. 7

h) Sujeción con boquillas.La confección de piezas en alta producción a llevado a la creación de boquillas de sujeción con diámetro fijo, lo que permite un montaje muy rápido y firme. Requiere una boquilla para cada diámetro diferente del material y que éste sea lo más liso posible (Fig. 8).

Templador

Fig. 8

i) Sujeción con luneta fija.Cuando la pieza es larga y requiere maquinarse un extremo, se emplea la luneta fija que se monta sobre la bancada firmemente; un extremo de la pieza se sujeta con el plato universal y el otro extremo está soportado y centrado por las tres mordazas de apoyo de la luneta, para el centrado manual de la pieza es necesario un comparador de carátula (Fig. 9).

Fig. 9

j) Sujeción con luneta móvil.Las piezas muy largas y delgadas que tengan que ser torneadas, necesitan una luneta móvil, ésta se monta sobre el carro longitudinal del torno y se desplaza conjuntamente con la herramienta; la pieza puede ser fijada entre plato y punta, o entre puntas, y la luneta queda entre ambas partes (Fig. 10). Fig. 10

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.01 HIT 06 - 2/2

TORNO I

44

INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y CALIBRES: En el torneado se emplean diferentes instrumentos de medición y calibración con el fin de obtener las medidas más exactas posibles a las requeridas en el plano. a) Regla graduada: Son instrumentos sencillos para la medición de longitudes. Las reglas de acero graduadas son de 100, 300 o 500mm de longitud, sus valores se leen directamente pero su apreciación de lectura solo llega a 0,2 o 0,3 mm. (Figs. 1y 2). b) El compás: Sirven para el transporte de la medición (medición indirecta). Con el compás se lleva el valor de la medida de la pieza al instrumento e inversamente, también se emplea para comparar las medidas con las de la pieza original. Existen compases para interiores y exteriores, pudiendose palpar diferencias de 0,1 mm. (Figs. 3 y 4). c) Pie de Rey: El principal instrumento de medición en el taller es el Pie de Rey a causa de la multitud de aplicaciones a que se presta y de su sencillez de manejo. Es apropiado para mediciones rápidas, por cuanto permite la medición de interiores, exteriores y profundidades (Fig. 5).

Fig. 1 Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.01 HIT 07 - 1/3

TORNO I

45

Reglas de trabajo con el Pie de rey: 1) Mantenga el pie de rey siempre limpio y sobre una franela. 2) Presione el cursor y ábralo a un diámetro mayor que la pieza a medir. 3) Asiente las quijadas sobre las caras de la pieza a medir presionando suavemente el cursor. 4) Tome la medida con la mirada perpendicularmente a la regla con nonio. 5) Abra las quijadas y retire el pie de rey, volviendolo a cerrar para guardarlo. 6) Cuando se mida la pieza puesta en el torno, ésta debe estar detenida y limpia. 7) Por la precisión con que es fabricado un pie de rey, su exactitud depende del cuidado y conservación; manténgalo separado de otras herramientas de trabajo pesado. 8) Verifique mensualmente su precisión: Cuando están juntas las dos quijadas, no debe quedar ranura o luz entre ellas y los trazos cero de la regla y el nonio deben coincidir; Si no es así es necesario ajustar o cambiar el cojinete plano de bronce que tiene en el interior del cursor. d) Profundímetro.Se utiliza para la medición de profundidades en agujeros ciegos , ranuras y resaltos. Consta de una regla graduada y un puente o corredera con el nonio (Fig. 6). Para medir con este instrumento se aprieta el puente sobre la superficie de la pieza a partir de la cual se ha de medir la profundidad y se hace correr la regla hasta la superficie del fondo, se aprieta el tornillo de ajuste y se toma la lectura. e) Micrómetro.Con el objeto de medir piezas con precisiones de hasta 0,01 o 0,001 mm, se emplea el micrómetro. Éstos instrumentos tienen un alcance de medición de 25 mm. por lo que se fabrican de 0 a 25 mm. de 25 a 50 mm, de 50 a 75mm, etc. El arco resistente a la flexión está revestido de placas aislantes para protegerlo del calor de las manos. El juego del husillo puede ajustarse con una tuerca situada en el interior del tambor graduado. Para ajustar el punto cero se puede girar y desplazar el tambor graduado sobre el husillo (Figs. 7 y 8). Un embrague de fricción hace posible que la fuerza aplicada entre la pieza y el husillo quede limitada entre 5 y 10 N. Esto se logra dando el ajuste de contacto con el trinquete.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 6

Fig. 7

Fig. 8

REF. HT.01 HIT 07 - 2/3

TORNO I

46

Reglas de trabajo con el Micrómetro: 1) Si la pieza se encuentra sujetada , tome el micrómetro con las dos manos entre el arco y el tambor graduado, ábralo a una medida mayor a la pieza a medir, girando el tambor graduado aproxime el husillo y haga contacto empleando el trinquete. Tome la medida y vuelva a abrir para retirar el micrómetro. 2) Si la pieza es pequeña y es sostenida por una mano, tome el micrómetro con la otra de modo que el arco sea sostenido por la palma y los dedos anular y meñique, y girando el tambor con los dedos indice y pulgar. 3) Para mayor seguridad tome la medida mínimo tres veces en puntos equidistantes. 4) Evite calentamientos del micrómetro porque la dilatación hará efectos sobre la precisión de la medida. 5) Mantengalo siempre limpio y protegido en su estuche. f) Calibres pasa no pasa Son calibres de límite con los que puede determinarse con facilidad y rapidez si la medida de una pieza está dentro de los límites prescritos. Dentro de éstos límites que son la medida máxima y la medida mínima, tiene que estar comprendida la medida real. Existen calibres pasa no pasa machos para comprobar medidas de agujeros y pasa no pasa de herradura para comprobar medidas de ejes. Los lados buenos de éstos calibres tienen la medida máxima admisible y deben deslizarse por su propio peso sobre la superficie a medir. (Figs. 9 y 10).

lado pasa

agujero

pieza

Fig. 9

Fig. 10

Reglas para el trabajo con calibres: 1) Limpie bien las superficies de contacto de la pieza como del calibrador. 2) Ni el calibre macho ni el de herradura deben presionarse contra de la pieza. 3) El lado bueno del calibre pasa no pasa macho hay que introducirlo en el agujo tan profundamente como sea posible para determinar si el agujero se ensancha en el fondo. 4) Las piezas calientes no pueden verificarse con calibres pasa no pasa. 5) Las superficies de verificación se guardan engrasadas con una capa delgada de vaselina.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.01 HIT 07 - 3/3

TORNO I

47

ACEROS NO ALEADOS Y ALEADOS: El acero es un material versátil. Según su pureza, aditivos aleados y tratamiento, es blando o duro, resistente a la tracción, al desgaste, a la corrosión y al calor. El acero se puede forjar, laminar y fundir, así como mecanizar con o sin arranque de viruta. Afinar el acero es limpiarlo (reducir las substancias acompañantes), recarburarlo (fijar el contenido correcto de carbono) y alearlo (añadir elementos de aleación). Según el contenido de elementos de aleación, las clases de acero se subdividen en aceros no aleados y aleados. Los aceros no aleados se subdividen a su vez en aceros básicos, aceros de calidad y aceros finos; los aleados solo se subdividen en aceros de calidad y aceros finos. Los aceros básicos son aquellos cuyas propiedades, tales como resistencia a la tracción, límite de fluencia y alargamiento de rotura, están dentro de unos límites determinados. Los aceros de calidad, en lo que respecta a características superficiales, soldabilidad, conformación en frío y en caliente, están fabricados con gran cuidado. Pueden ser aleados y no aleados. Los aceros finos son todos los aceros aleados y aquellos aceros no aleados que se diferencian de los de calidad por su mayor homogeneidad y ausencia de inclusiones no metálicas. (P y S, 0,035% como máximo). Se funden con el mayor cuidado, consiguiendose así una textura especialmente uniforme. Según su empleo se subdividen en: acero cementado, acero bonificado, acero rápido, aceros resistentes al calor, a los ácidos y a la oxidación, y acero para muelles. Aceros especialmente puros son los aceros al vacío.

Fig. 1 Acero aleado con cromo

Los aceros no aleados son los que se obtienen cuando no se sobrepasan los siguientes porcentajes (el carbono no cuenta aquí como elemento de aleación): 0,5 % de Si; 0,8 % de Mn; 0,1 % de Al; o 0,1 % de Ti; o 0,25 % de Cu. Los aceros de baja aleación poseen hasta el 5% de componentes aleados. Los aceros de alta aleación poseen más del 5% de componentes aleados. Sin embargo, no deben contener en conjunto más del 0,045% de Fósforo y azufre. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 2 Acero aleado con cromo y íquel

Fig. 3 Acero aleado con vanadio, molibdeno y cromo REF. HT.01 HIT 08 - 1/2

TORNO I

48

El acero moldeado es acero colado en moldes. Comparado con la fundición gris y la fundición maleable, posee una resistencia mecánica mayor. Para piezas sometidas a altas solicitaciones se añaden al caldo metales de aleación. El material no se distingue del acero forjado. Sin embargo, el acero moldeado se contrae (2%) el doble que la fundición gris (1%). Por esta razón las piezas moldeadas deben ser más regulares en sus secciones y más lisas en su forma que las de fundición gris.

LOS COMPONENTES DE UNA ALEACIÓN MODIFICAN LAS PROPIEDADES DEL ACERO: Mientras que el carbono influye en la dureza, resistencia y alargamiento del acero, para otras propiedades tecnológicas son decisivos diversos elementos de aleación: El cromo aumenta la resistencia y la dureza, así como la resistencia a la corrosión y al calor, y la consistencia del corte. Ejemplo: Válvulas, herramienta de corte, cuerpos de laminación y depósitos resistentes a los ácidos. El Cobalto hace más duro el acero, así como consistente al corte. Ejemplo: Aceros rápidos. El Manganeso hace al acero más resistentes al desgaste (templado en frío), pero también peor mecanizable y sensible al tratamiento térmico. El manganeso puede sustituir al níquel en determinados casos. Ejemplo: Cadenas, bandajes para ruedas, espadines de aguja, aceros de herramientas indeformables, bandajes para dragas. El Níquel actúa afinando los granos y comunica al acero tenacidad, resistencia mecánica y resistencia a la corrosión. Ejemplo: Cigüeñales, ruedas dentadas, cubertería, depósitos resistentes a los ácidos, alambres para resistencias. El Silicio proporciona elasticidad; el temple penetra y mejora la resistencia del acero a los ácidos. Por encima del 0,2% de silicio disminuye considerablemente la forjabilidad y la soldabilidad. Ejemplo: Muelles, chapas para dinamos, y transformadores, acero resistente a la oxidación y al calor. El Vanadio y el Molibdeno proporcionan dureza, resistencia al color y a la corrosión, y tenacidad. Ejemplo: Matrices para forja, matrices para prensas y herramientas de calidad (llaves para tornillos). El Tungsteno hace al acero tenaz, resistente a la corrosión, y al calor, así como consistente al corte. Ejemplo: Acero rápido, matrices para prensas y moldes para fundición por inyección.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

49

CÁLCULO DE VELOCIDAD DE CORTE Y RPM: v = velocidad ( km/h, m/min, m/s) d = diámetro (mm) Lc = longitud de circunferencia ( . d)

n = revoluciones por minuto (1/min) s = trayecto o distancia = constante (3,14)

Vt1

Vt2

Velocidad de corte.- En el movimiento circular, un cuerpo redondo (como puede ser un eje, un árbol, una rueda dentada, una polea, un volante de inercia, una muela de esmeril, etc.), gira alrededor de su eje con velocidad uniforme en el cual todos sus puntos P describen circunferencias. Para el movimiento circular son válidas las mismas fórmulas fundamentales que para el cálculo de la velocidad. Sin embargo, en este caso se habla de velocidad tangencial (o perimetral) pues se trata de la velocidad de un punto P del perímetro. P r1 r2 La distancia que un punto del perímetro de un cuerpo en distancia rotación recorre en la unidad de tiempo (minuto o segundo) se denomina velocidad circular o tangencial. Esta velocidad depende de: 1° La distancia del punto P al eje de rotación; cuanto mayor sea esa distancia, mayor será la velocidad tangencial. 2° Del número de revoluciones del cuerpo que gira. Cuanto mayor sea el número de revoluciones, mayor será la distancia recorrida ( y por tanto, la velocidad). Cuando la pieza de trabajo de un diámetro D1 da una vuelta por minuto, la longitud desarrollada de la viruta desprendida será = D1 . Si el útil no da una vuelta solo sino n vueltas por minuto, la longitud desarrollada sera = D1 . . n Esta longitud de viruta realizada, medida en metros por minuto, es la velocidad de corte v, por consiguiente: v1 = D1 . . n Las velocidades de corte de los diámetros D2 y D3 se calculan de la misma manera: v2 = D2. . n v3 = D3. . n MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I Formulas.v=d.

.n

( mm/min)

50

Conversión en metros: v =

d. .n 1000

Nota.- La velocidad tangencial de las herramientas al taladrar, fresar y rectificar y la velocidad tangencial de las piezas al tornearlas se denomina en la industria metalúrgica, velocidad de corte (Vc). Las formulas para el cálculo de la velocidad de corte son: Taladrado: d. .n Fresado: Vc = 1000 Torneado:

m ( min (

Rectificado: Vc =

d. .n 1000 . 60

( ms (

Ejemplo 1.- ¿Con qué velocidad de corte trabaja una broca espiral de 25mm de diámetro que ejecuta 128 rpm.? d = 25 mm n = 128 1/min v=x

d. .n 1000 25mm . 3,14 . 128 1/min Vc = 1000 Vc =

Vc = 10,05 m/min. Ejemplo 2.- Un eje de 95 mm de diámetro, debe ser desbastado con una velocidad de corte de 180 m/min. Hallar el número de revoluciones a que debe girar en el torno. d = 95 mm v = 180 m/min n=x

d. .n 1000 Vc . 1000 n= . d 180 . 1000 n= 3,14 . 95 Vc =

n = 603,4 rpm Ejemplo 3.- Una rueda dentada gira con 180 revoluciones por minuto a una velocidad de 3,3 m/s. Hallar el diámetro de la rueda. n = 180 rpm v = 3,3 m/s d=x

d. .n 1000 . 60 Vc . 1000 . 60 d= .n 3,3 m/s . 1000 . 60 d = 3,14 . 180 1/min Vc =

d = 350,3 mm

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

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PROPIEDADES DE MATERIALES: 1.- Propiedades Físicas: a) Estado.- Los materiales se encuentran en tres estados de agregación que son: sólido, líquido y gaseoso. b) Dilatación.- Al aumentar la temperatura, los materiales se dilatan en todas direcciones y adquieren un volumen mayor. c) Masa.- Es propia de todo cuerpo. Esto se explica por la cantidad y tipo de partículas de que se compone el cuerpo. Se compara con el Kg. en una balanza. d) Peso.- Todo cuerpo es atraído por la masa de la tierra con una fuerza de 9,81 N por cada Kg. de masa del cuerpo. e) Densidad.- La cantidad de masa que tiene un cuerpo por unidad de volumen es establecida como densidad. Masa = Densidad x Volumen. 2.- Propiedades Tecnológicas: a) Colabilidad.- Se denominan colables los materiales que funden y pueden colarse en moldes a temperaturas rentables, ejem. fundición gris, plomo, estaño y aleaciones de cobre. b) Maleabilidad.- Son maleables los materiales sólidos que, por la acción de fuerzas, admiten una variación plástica de la forma, conservando su cohesión, ejem. en el recalcado, embutido, prensado, plegado. c) Mecanizabilidad.- Son mecanizables por corte o arranque de viruta, aquellos materiales en los que, aplicando fuerzas tecnológicamente razonables, puede romperse la cohesión se sus partículas. Ejem: torneado, fresado, taladrado, cepillado, etc. d)Soldabilidad.- Soldables son los materiales en los que, por unión de las substancias respectivas puede conseguirse una cohesión local. Ejem: Soldadura eléctrica, oxiacetilénica, etc. e) Templabilidad.- Indica que la dureza del material puede modificarse por transposición de partículas. Ejem: templado, revenido, cementado, etc.

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Fig. 1 Diversas propiedades tecnológicas de los materiales

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TORNO I

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3.- Propiedades Mecánicas: a) Resistencia.- Es su oposición o rechazo al cambio de forma y a la separación. Las fuerzas externas que pueden presentarse como carga son: tracción, comprensión, flexión, cizalladura y torsión b) Elasticidad y Plasticidad.- Son propiedades de cambio de forma, denominado plástico si el cambio es permanente y elástico si el cambio no es permanente. c) Fragilidad y tenacidad.- Indican el comportamiento de un material bajo determinadas solicitaciones. Un material es tenaz si posee cierta capacidad de dilatación, y frágil si se rompe sin deformación permanente notable. d) Dureza.- Es la resistencia a ser penetrado por otro cuerpo duro. Evita que las superficies que se tocan entre sí se desgasten rápidamente.

Fig. 3 Cambio de forma elástica y plástica en el doblado

Fig. 4 Dureza de los materiales

4.- Propiedades Químicas: a) Procesos químicos.- En estos procesos se transforman substancias y se obtienen otras con propiedades distintas. b) Procesos físicos.- En estos procesos solamente tiene lugar un cambio de estado externo de las substancias (variación de la forma, de la resistencia y de la temperatura). Las substancias permanecen inalterables.

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TORNO I

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PROYECCIÓN DE CUERPOS CILÍNDRICOS SIMPLES Y COMPUESTOS: 1. Cuando se representa un cilindro u otras piezas simétricas hay que partir siempre del eje de simetría.

2. Piezas simples se dibujan a menudo sólo en la vista de frente. Si hay que acotar en una vista, en la que la superficie circular se presenta como una línea recta, debe anteponerse a la cota el símbolo de diámetro. 3. Superficies circulares se acotan en lo posible en la vista, en la que se presentan como círculo. En este caso se omite el símbolo de diámetro. 4. Círculos excéntricos se especifican dando la distancia entre los ejes.

5. En los sectores rayados hay que evitar en lo posible la anotación de cotas de diámetro. Si es inevitable, la cota debe ser (similar a las cotas de ángulos) legible desde la izquierda. . 6. a) Cilindros simples largos se representan reducidos con una línea de rotura curvada. En este caso hay que dar la medida real de la pieza. Las líneas de rotura se dibujan a pulso con líneas continuas finas. Las superficies de rotura se rayan a 45°. b) La línea de rotura para cuerpos cilíndricos huecos se dibuja con dos líneas curvadas.

c) Si se reconoce la forma cilíndrica (por acotación u otra vista) es suficiente una sola línea a pulso. Esta representación se aplica también en piezas prismáticas.

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TORNO I

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6.- La rotura de cuerpos cilíndricos seccionados se hace mediante líneas a mano alzada.

7.- Las transiciones redondeadas de intersecciones (también el redondeado de aristas) puede ser representado por líneas continuas finas que terminan delante de la arista del cuerpo, si de éste modo la figura es más entendible. 8.- Las acotaciones de un mismo tipo para un eje se efectuarán, en general, desde un elemento común de referencia. Se evitarán las cadenas cerradas de cotas. si ello no es posible se dejará una longitud sin acotar o se señalará como cota auxiliar. 9.- El símbolo de diámetro es un círculo cortado por una raya cortada 15° hacia la derecha. Se suprime el símbolo de diámetro en las indicaciones de diámetro situadas en un círculo o entre las líneas de delimitación de cotas de un círculo, teniendo las líneas de cotas dos terminaciones. 10.- El cruce de diagonales (líneas continuas finas), identifica superficies planas. El cruce de diagonales debe ser utilizado cuando falten la vista lateral o la vista en planta. También es sin embargo admisible cuando existan ambas arriba.

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REF. HT.01 HIC 03 - 2/2

TORNO I

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PREVENCIÓN DE ACCIDENTES EN EL TORNO: El torno mecánico es una máquina herramienta que para desarrollar su trabajo requiere regular potencia, por tanto nunca desestime el peligro que encierra en el esfuerzo de corte con que gira el husillo conjuntamente con el plato de sujeción. El operador debe ubicarse a un costado del radio de acción del plato ante eventuales desprendimientos de la pieza.(Fig. 1).

Fig. 1

Sin embargo los brazos deben quedar al alcance de los manubrios de operación y de la palanca de encendido para actuar rápidamente cuando se desea detener el torno.

Use lentes de protección en todo momento, los reflejos de la vista no aseguran protección ante el desprendimiento veloz de una viruta cortante y caliente.(Fig. 2). Mantenga la columna recta durante su trabajo, si comienza a sentir dolores de espalda o de los riñones, corrija su altura mediante una tarima o rejilla de madera. Implemente una nueva actitud de trabajo frente al torno, no use anillos, pulseras, relojes, collares o cualquier otro objeto que pudiera engancharse con las piezas de la máquina; y sobre todo nunca trate de retirar la viruta con la mano, ni mucho menos frenar el plato para detenerlo.

Fig. 2

Recuerde que su integridad física depende mucho de la atención a estas reglas. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.01 HIC 04 - 1/1

TORNO I

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CUIDADO DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN: Los instrumentos de medición, por la razón de ser mecanismos de precisión son a la vez delicados y requieren un trato adecuado. Seleccione un lugar apropiado en su entorno de trabajo para uso exclusivo de los instrumentos de medición, coloque una franela limpia en la superficie y ubique solo los instrumentos que necesitará en el desarrollo de la tarea (Fig 1). Nunca mezcle las herramientas pesadas con los instrumentos de medición y si por alguna razón sus manos se ensucian, límpiese o lávese antes de coger dichos instrumentos.

Fig. 1

El orden en el puesto de trabajo, es otra nueva actitud que debe forjar en su persona, es lo que debe prevalecer en el desarrollo de las tareas. Este orden induce rapidez, eficiencia y seguridad, porque cada herramienta por insignificante que sea tiene un lugar donde ubicarla rápidamente; por el contrario, las herramientas regadas en cualquier lugar son condiciones peligrosas que originan pérdida de tiempo, confusión y muchas veces causan accidentes (Figs 2 y 3).

Fig. 2

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 3

REF. HT.01 HIC 05 - 1/1

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ø18

ø22

N10

132 150

N°

ORDEN DE EJECUCIÓN

1 2 3 4 5 6

Habilitar material Acondicionar torno Tornear superficie cilíndrica en plato universal Refrentar Hacer agujero de centro Tornear superficie cilíndrica entre plato y punta 01

PZA

PERÚ

01 CANT

Eje cilíndrico con centros

HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS

Útil de cilindrar Útil de refrentar¨ Broca de centrar Regla graduada Calibrador 150mm Brocha de nylon.

ø22 x 150mm.

SAE 1020

DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

MATERIAL

Proyecto: Tornillo de Ajuste

HT. 02

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Chuk - Portabroca Contra-punta Llave exagonal Llave Té Llave mixta Lentes de protección Continúa en tarea 3 OBSERVACIONES REF: AD.01.04

Tiempo: 16 hrs.

Hoja: 1/1

Escala: 1 : 1

Año: 2004

TORNO I

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OPERACIÓN: HACER AGUJERO DE CENTRO Hacer agujero de centro es abrir un orificio de forma y dimensión determinadas, con una herramienta denominada broca de centrar (Fig. 1). El agujero de centro está formado por: 1º Por una parte tronco cónica A con un ángulo igual a 60º 2º Por un orificio cilíndrico B de pequeño diámetro (Fig. 1) que evita el frotamiento del extremo del punto y a la vez hace de depósito de lubricante.

B

A

Fig. 1

Esta operación se hace, en general, en materiales que necesitan ser trabajados entre puntas (Fig. 2) o entre plato y punta (Fig. 3). A veces se hace agujero de centro como paso previo para agujerear con broca común.

Fig. 3

Fig. 2

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er. Paso Centre y fije el material. 2do. PasoRefrente. 3er. Paso Monte la broca.

Fig. 4

a) Coloque el porta-broca en el husillo del cabezal móvil (Fig. 4). OBSERVACIÓN: Los conos deben estar limpios. b) Sujete la broca en el porta-brocas. OBSERVACIÓN: La broca es seleccionada en tablas, según el diámetro del material.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HO 05 - 1/2

TORNO I c) Aproxime la broca al material desplazando el cabezal móvil (Fig. 5). d) Fije el cabezal móvil.

62

10

4to. Paso Ponga el torno en marcha. OBSERVACIÓN: La velocidad de corte es seleccionada en tablas.

Fig. 5

5to. Paso Taladre el agujero de centro. a) Accione con movimiento lento y uniforme el volante del cabezal móvil, haciendo penetrar parte de la broca. OBSERVACIONES: 1.- La broca debe estar alineada con el eje del material, caso contrario, corrija el alineamiento por medio de los tornillos de regulación del cabezal (Fig. 6). 2.- Haga penetrar la broca hasta alcanzar 2/3 aproximadamente del largo de la generatriz de su cono de 60º (fig. 7). 3.- Usar fluido de corte, conforme la tabla. b) Retire la broca para permitir la salida de las virutas y para limpiarla.

Fig. 6 2/3

e e

Fig. 7

OBSERVACIÓN: La limpieza de la broca se hace con brocha. PROTECCIÓN AMBIENTAL.- El Fluido de corte contamina el medio-ambiente, procure no desperdiciarlo, no regarlo en el suelo ni mucho menos verterlo en el desagüe. Si el fluido de corte debe ser cambiado utilice el depósito predispuesto para tal fin. VOCABULARIO TÉCNICO BROCHA: Pincel CENTRO: Punto centro AGUJERO DE CENTRO: Centro mecanizado

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REF. HT.02 HO 05 - 2/2

TORNO I

63

OPERACIÓN: TORNEAR SUPERFICIE CILÍNDRICA ENTRE PLATO Y PUNTA. Es una operación que consiste en tornear el material estando uno de sus extremos sujeto en el plato universal y el otro apoyado en la contrapunta (Fig. 1).

Fig. 1

Se realiza cuando el material a tornear es largo, pues éste, solamente sujeto en el plato universal, flexionaría bajo la acción de la herramienta (Fig. 2).

Fig. 2

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er. Paso Haga un centro mecanizado en un extremo del material. 2do. Paso Coloque la contrapunta en el cabezal móvil. Correcto

OBSERVACIONES: 1.- Los conos deben verificarse y limpiarse de acuerdo a la figura 3. 2.- La contrapunta puede ser fija o giratoria

Incorrecto

3er. Paso Monte el material. a) Apriete suavemente el material en el plato universal.

b) Aproxime la contrapunta desplazando el cabezal móvil y fíjelo.

D

OBSERVACIÓN: El plato solo debe sujetar una porción aproximada a la mitad del diámetro de la pieza, pero no inferior a 12mm. (Fig. 4).

Fig. 3

D/2 Fig. 4

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REF. HT.02 HO 06 - 1/3

TORNO I

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OBSERVACIONES: 1.- Verificar el alineamiento de la contrapunta por la referencia A (Fig. 5) y corregir, si es necesario. 2.- El eje del cabezal móvil debe quedar dos veces su diámetro fuera del cabezal, como máximo. (Fig. 6).

A Fig. 5

D

c) Introduzca la contrapunta en el agujero de centro, girando el volante del cabezal móvil. OBSERVACIÓN Lubricar el centro mecanizado.

2D

Fig. 6

d) Verifique el centrado del material y apriételo definitivamente en el plato universal. e) Ajuste la contrapunta y fije el eje del cabezal móvil con la manija. 4to. Paso Monte la herramienta. 5to. Paso Verifique el paralelismo. a) Ponga el torno en movimiento. OBSERVACIÓN: Determinar la rotación en la tabla. b) Haga un rebaje en el extremo del material (Fig. 5) y tome referencia de la profundidad de corte en el anillo graduado.

Fig. 5

c) retire la herramienta y trasládela para realizar otro rebaje con la misma profundidad de corte anterior, próximo al plato.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HO 06 - 2/3

TORNO I

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d) Retire la herramienta y mida los diámetros de los rebajes con el pie de rey. OBSERVACIÓN: Si el diámetro del rebaje próximo a la contrapunta es mayor, se desplaza el cabezal móvil en el sentido x (Fig. 6); si es menor, en el sentido y. 6to. Paso Tornée a la medida.

C

OBSERVACIONES: Fig. 6

1.- La pieza solamente debe ser retirada del plato después de terminada, para evitar nuevo centrado. 2.- Verificar frecuentemente el ajuste de la contrapunta y su lubricación. 3.- El ajuste de la contrapunta debe ser firme pero sin presión, ya que la punta fija puede sufrir sobrecalentamiento y rotura (Fig. 7) Punto de lubricación. Ajuste de la contrapunta.

Fig. 7

SEGURIDAD: 1.- Evite sobre-presión en el ajuste de la punta fija con la pieza, en cambio lubrique constantemente y controle la temperatura en ese lado. 2.- No exceda la velocidad recomendada para esta tarea, en caso contrario use la punta giratoria. PROTECCIÓN AMBIENTAL.- Los lubricantes contaminan el medio-ambiente, consuma lo mínimo posible, y si hay desechos, viértalos en el depósito predispuesto para tal fin. Colabore con la protección del medio ambiente respetando las disposiciones dadas, para el manejo y tratamiento de los residuos lubricantes.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HO 06 - 3/3

TORNO I

66

CILINDRADO EN TORNO MECÁNICO HORIZONTAL: En el cilindrado la herramienta se mueve paralelamente a la pieza que se tornea, el movimiento longitudinal se realiza bien a mano o con avance automático. En esta operación, el torno tiene que vencer la presión de corte con la velocidad recomendada para ese material, y la herramienta debe optar una ubicación tal que permita incrustar su labio cortante para arrancar material en forma de virutas, suavemente. En el cilindrado pueden presentarse dos intensidades de corte: a) El desbaste.- Que trata de arrancar la mayor cantidad de material posible hasta aproximarlo a su medida final; para ello se requiere una profundidad de corte grande, baja velocidad de corte, y gran avance. No importa tanto el acabado de la superficie sino el mínimo de tiempo en que pueda aproximarse la pieza, sin llegar a su medida final (fig. 1).

Fig. 1

b) El Afinado.- Que continúa al desbaste, para dar la medida final de la pieza, por tanto su profundidad de corte es mínima, su velocidad de corte es alta y su avance bajo. En este caso no solo es importante obtener un buen acabado superficial sino que deben obtenerse además las medidas más exactas posibles según el plano (Fig. 2).

3 cortes de desbaste

1 corte de afinado

Fig. 2

El mecanismo que hace posible el cilindrado es el carro longitudinal, ya sea manual o automáticamente, éste se desliza sobre la bancada del torno (Fig. 3). Carro longitudinal

Tornillo del carro transversal

Guías prismáticas de la bancada

Brida de ajuste con la bancada

Brida de ajuste con la bancada

Bancada

Fig. 3

Cremallera

La precisión en el cilindrado aparte del correcto manejo del tambor graduado, depende del perfecto paralelismo de la bancada, porque este es su guía y patrón de deslizamiento del carro longitudinal, cualquier erosión, grieta, golpe, desgaste o maltrato a la bancada repercute directamente en el buen acabado de la superficie cilindrada, por esta razón el carro longitudinal tiene retenes de protección de virutas a los extremos, para evitar que cualquier pequeña partícula pueda entran entre las superficies metálicas y rayar la bancada (Fig. 4). MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 01 - 1/2

TORNO I

67 Protector de bancada

Protector de bancada

Tornillo de fijación del carro Protector de bancada

Protector de bancada

Manivela del carro transversal

Fig. 4

El mecanismo de avance longitudinal para el cilindrado, puede ser manual o automático. Manualmente es haciendo girar la manivela principal del tablero delantal, éste tiene unos mecanismos internos que engranan con la cremallera de la bancada para desplazarlo a lo largo del torno (Fig. 5).

Bancada Cremallera

Tablero delantal

Volante Piñón de arrastre

Fig. 5

Los mecanismos de avance automático son más complejos, en el sentido que su movimiento viene desde el cabezal fijo del torno . Un tren de engranajes en el costado derecho de la máquina, permiten establecer una relación de transmisión con la caja norton, ésta parte de la máquina es una caja de cambios donde se establecen los avances en milímetros por rotación; de la caja norton se deriva un movimiento circular de una barra, que atravieza longitudinalmente por delante de la bancada, El tablero denlantal es el que absorbe este movimiento para convertirlo en movimiento de avance automático de cualquiera de los carros longitudinal o transversal (Fig. 6). Husillo del torno

Tablero delantal Rueda corona Tornillo patrón

Tren de engranajes

Fig. 6 MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Tornillo sin fin Canal chavetero Barra de avances automáticos

REF. HT.02 HIT 01 - 2/2

TORNO I

68

CABEZAL MÓVIL: Es la parte del torno desplazable sobre la bancada (fig. 1) y opuesta al cabezal fijo. La contrapunta está situada a la misma altura de la punta del eje del husillo y ambas determinan el eje de rotación de la superficie torneada. Cumple las siguientes funciones:

Palanca de fijación del husillo Contra punta fija Husillo

Manivela del husillo

Tuerca de ajuste del cabezal Cuerpo Base Tornillo de desalineamiento

Fig. 1

!

Servir de soporte de la contrapunta, destinada a apoyar uno de los extremos de la pieza a ser torneada;

!

Fijar el porta-brocas de espiga cónica para agujerear con broca en el torno;

!

Servir de soporte directo de herramienta de corte, de espiga cónica, como ser: brocas, escariadores y machos.

!

Desplazar lateralmente la contrapunta para piezas de pequeña conicidad.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 02 - 1/3

TORNO I Constitución.-

69

Palanca de fijación del husillo

Volante

Husillo Tornillo Lubricadores

Punta fija

Tuerca

Tuercas de fijación

Chaveta guía Fig. 2 Cuerpo Base Tornillo de desalineamiento Fig. 3 Brida de fijación a la bancada

a.- El Cabezal móvil puede fijarse a lo largo de la bancada, ya sea por medio de los tornillos, tuercas y placas (fig. 4) o por medio de una palanca con excéntrica en otras construcciones (Fig. 5).

Palanca de fijación

Fig. 4

Pernos de fijación Excéntrica

Espárrago de ajuste

Brida

Fig. 5

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 02 - 2/3

TORNO I

70

b.- La base se hace de fundición gris de hierro, se apoya en la bancada y sirve de apoyo al cuerpo. Cuando el cabezal móvil es pesado, se puede desplazar con ayuda de una manija que engrana con la cremallera (Fig. 6). Fig. 6

c. El cuerpo también de fundición gris de hierro, donde se encuentra todo el mecanismo del cabezal móvil, puede desplazarse lateralmente para permitir el alineamiento o desalineamiento de la contrapunta (Fig. 7).

d.- El husillo construido de acero (Fig. 8), desplaza longitudinalmente, por medio del tornillo y del volante, el elemento en el adaptado, herramientas o contrapunta; la extracción se realiza con movimiento de retroceso haciendo golpear la espiga cónica con el tornillo (Fig. 9). Cono morse

Tornillos de desalineamiento

Fig. 7

Tuerca

Fig. 9 Fig. 8

e.- La manija de fijación sirve para fijar el husillo, para que éste no se mueva durante el trabajo. Puede realizar el ajuste horizontal o verticalmente (Figs. 10 y 11).

Fig. 10

Fig. 11

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 02 - 3/3

TORNO I

71

BROCA DE CENTRAR: Es una broca especial que sirve para hacer agujeros de centro. Los tipos más comunes son indicados a continuación: (Figs. 1, 2 y 3). Fig. 1 Broca de centrar Forma A

Centro mecanizado sin avellanado protector

Fig. 2 Broca de Centrar Forma B Centro mecanizado con avellanado protector Fig. 3 Broca de Centrar Forma R Centro mecanizado con redondeamiento

Son fabricadas de acero rápido; debido a su forma, ejecutan en una sola operación, el agujero cilíndrico, el cónico, y además, el avellanado (Fig. 4 y 5).

Tipos usuales de centros.El más común es el CENTRO SIMPLE (Fig. 4), que es ejecutado por la broca presentada en la figura 1. Cono Cilindro

Chaflán de protección

Fig. 4

Fig. 5

Otro tipo es el CENTRO PROTEGIDO indicado en la figura 5, que es ejecutado por la broca de la figura 2.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 03 - 1/2

TORNO I

72

Centro con rosca.Cuando el eje tenga que llevar un agujero roscado, y tenga que ser maquinado entre centros, tiene que confeccionarse un centro mecanizado como se muestra en la figura 6, cuya parte cónica inicia después del diámetro mayor del agujero roscado. Fig. 6

Medidas de las brocas de centrar.Las medidas de los centros deben ser adoptados en proporción con los diámetros de las piezas que se tornean (Fig. 7), basadas en la tabla siguiente: Medidas de las Brocas (mm)

Diámetros de las piezas a centrar (mm)

d

D

c

C

5 a 15 16 a 20 21 a 30 31 a 40 41 a 60 61 a 100

1,5 2 2,5 3 4 5

5 6 8 10 12 14

2 3 3,5 4 5 6,5

40 45 50 55 66 78

Diámetro máximo del avellanado (E) (mm)

4 5 6,5 7,5 10 12,5

Fig. 7

Defectos en los centros mecanizados.- (Fig. 8).

a

b

c

d

e

f

g

Fig. 8

a) Centro mecanizado correcto. b) Parte cilíndrica demasiado corta c) Ángulo de centrado demasiado grande d) Ángulo de centrado demasiado pequeño e) Superficie de apoyo demasiado pequeña f) Superficie de apoyo demasiado grande g) Superficie de apoyo irregular.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 03 - 2/2

TORNO I

73

PLATOS UNIVERSALES: Es el accesorio del torno, en el cual se fija el material por apriete simultáneo de las mordazas, eso permite un centrado inmediato de los materiales, con sección circular o poligonal regular con un número de lados múltiplo del número de mordazas (Fig. 1). Constitución: El plato universal se compone de las partes indicadas en la figura 1.

Fig. 1

Los platos universales son adaptados al eje del torno por medio de una brida con rosca (Fig. 2) o cono normalizado (Fig. 3).

Fig. 2

Fig. 3

Funcionamiento.En el interior del plato está encajado un disco en cuya parte anterior existe una ranura, de sección cuadrada, formando una rosca espiral. En ella se adaptan los dientes de las bases de las mordazas. En la parte posterior del disco hay una corona cónica, con la cual engranan unos piñones, cuyo giro es dado por una llave. El giro de la llave determina la rotación del piñón que, engranado a la corona cónica, produce un giro en el disco. Como la ranura de la parte anterior del disco está en espiral y los dientes de las mordazas están calzados en ella, ésta hace que las mordazas sean conducidas hacia el centro del plato, simultánea y gradualmente cuando se gira en el sentido de las agujas del reloj. Para aflojar, se gira en el sentido contrario.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

74

Las mordazas son numeradas según el orden 1, 2 y 3; cada mordaza debe ser calzada únicamente en su ranura respectiva (Fig. 4). Para ello, es necesario girar el piñón hasta que asome el comienzo de la rosca espiral en el alojamiento Nº1. Introducida la mordaza en el alojamiento Nº. 1, se procede de igual modo para alojar las mordazas 2 y 3.

Fig. 4 Condiciones de uso.a) Al montar el plato, se deben limpiar y lubricar las roscas del husillo y de la brida. b) Se debe usar únicamente la llave para sujetar el material; los brazos de la llave ya están calculados para el apriete suficiente. c) Piezas fundidas en bruto, barras irregulares o cónicas no deben ser apretadas en el plato universal; en éste, solamente deben fijarse piezas uniformes, a fin de que el plato no se dañe.

Fig. 5

Fig. 6

d) Las piezas de grandes diámetros deben ser sujetas con mordazas invertidas (Fig. 5), de modo que éstas queden lo más dentro posible del plato, para permitir un mayor contacto de los dientes con la rosca espiral. e) La parte sobresaliente de la pieza (Fig. 6.) debe ser igual o menor que el triple del diámetro (A< 3d). f) La bancada debe ser protegida con calce de madera, al montar o desmontar el plato del torno. Conservación.1.- Al cambiar las mordazas, se debe limpiar el alojamiento, la rosca espiral del plato, las guías y los dientes de cada mordaza. 2.- Los piñones y la corona del plato deben ser lubricados con grasa, luego de cualquier desmontaje.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

75

SISTEMA DE ENROSCADO DE LOS PLATOS: Hay dos tipos comunes de narices de husillo de torno en los cuales se montan los platos de sujeción: la nariz cónica y la nariz con cierre de leva. En algunos tornos antiguos todavía se encuentra la nariz roscada del husillo.

Fig. 1 Plato de nariz cónica

Fig. 2 Plato de nariz con cierre de leva

Fig. 3 Plato de nariz roscada

Procedimiento para desmontar el plato de sujeción: 1.- Ponga el torno para la velocidad mínima y párelo. Corte la corriente. 2.- Ponga un apoyo de madera para el mandril (Fig. 4). 3.- Desmonte el mandril o el accesorio como se describe a continuación, según el tipo de nariz de husillo del torno. Fig. 4

Nariz de husillo roscado: a) Gire el husillo del torno con la mano hasta que la entrada para la llave del mandril esté en la parte superior. b) Introduzca la llave para mandril en el agujero y tire de ella hacia la izquierda (en dirección hacia usted), o bien, a) Ponga un bloque o una varilla corta debajo de la mordaza del mandril como se ilustra en la figura (Fig. 5). b) Haga girar el husillo con la mano hacia la derecha hasta que se afloje el mandril en el husillo. c) Quite el mandril del husillo y póngalo con las mordazas hacia arriba en un lugar donde no se pueda dañar.

Fig. 5

Nariz cónica del husillo: a) Obtenga la llave de gancho de la medida correcta. b) Póngala alrededor de la parte delantera del arillo de cierre del husillo con el mango vertical (Fig. 6). c) Ponga una mano en la curva de la llave de gancho para evitar que se resbale del arillo de cierre.

Fig. 6 MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

76

d) Dé golpes secos en el mango de la llave, con la palma de la otra mano, hacia la derecha. e) Sujete el mandril con una mano y haga girar, con la otra mano el arillo de cierre hacia la derecha. f) Si el arillo de cierre está muy apretado, use la llave de gancho para reducir la presión entre el husillo y el mandril. g) Ponga trapos en el agujero del mandril y póngalo en un lugar seguro con las mordazas hacia arriba. Nariz de husillo con cierre de leva: a) Con una llave de la medida correcta gire cada cierre de leva hacia la izquierda hasta que su línea de registro coincida con la línea de registro en la nariz del husillo o esté en la posición de las 12 horas (Fig. 7). b) Con una mano dé unos golpes secos en el mandril para desprenderlo del husillo (Fig. 8). c) Quite el mandril y póngalo en un lugar seguro.

Fig. 7

Fig. 8

Procedimiento para instalar el plato de sujeción: 1.- Ponga el torno para la velocidad mínima y párelo. Corte la corriente. 2.- Limpie todas las superficies de la nariz del husillo y las superficies correlativas del mandril. 3.- Ponga un soporte de madera en la bancada del torno frente al husillo y ponga el mandril sobre el soporte (fig. 4). 4.- Corra el soporte hasta cerca del husillo y monte el mandril. 5.- Instale el mandril o el accesorio como se describe a continuación, según el tipo de nariz de husillo del torno. Nariz de husillo roscada: a) Haga girar el husillo con la mano hacia la izquierda y ponga el mandril contra el husillo. b) Si el mandril y el husillo están limpios y bien alineados, se podrá atornillar el mandril con facilidad en el husillo. c) Cuando la placa adaptadora del mandril esté a 1/16” (1,5 mm.) del reborde del husillo, déle una vuelta rápida al mandril para asentarlo contra el reborde del husillo.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 05 - 2/3

TORNO I Nariz cónica de husillo: a) Haga girar el husillo con la mano hasta que la cuña (chaveta) en la nariz del husillo alinee con el cuñero (chavetero) en el agujero cónico del mandril (Fig. 9). b) Corra el mandril hacia el husillo y, al mismo tiempo, gire el arillo de cierre hacia la izquierda (Fig. 10). c) Apriete con firmeza el arillo de cierre con una llave de gancho al mismo tiempo que le da unos golpes secos desde el frente del torno (Fig. 11).

77 Cuñero Cuña

Fig. 9

Arillo de cierre

Fig. 10

Fig. 11

Nariz de husillo con cierre de leva: a) Alinee la línea de registro de cada cierre de leva con la línea de registro en la nariz del husillo.(Fig. 12). b) Haga girar el husillo con la mano hasta que los agujeros en el husillo alineen con los salientes del cierre de leva del mandril. c) Deslice el mandril en el husillo. d) Apriete con firmeza cada cierre de leva hacia la derecha.(Fig. 13). Línea de registro

Agujeros de paso libre Orejas de leva

Fig. 12 Fig. 13 MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

78

PROCEDIMIENTOS DE OBTENCIÓN DEL ACERO: La eliminación de los acompañantes P, S, Si y Mn existentes todavía en el hierro bruto, así como el porcentaje de C, demasiado alto, se llama afino. El acero se obtiene por transformación química del hierro bruto a temperaturas superiores a los 1 600°C. En esta transformación se desprende el carbono en forma de dióxido de carbono, formando los óxidos de azufre y fósforo (escoria). Si se hace pasar aire u oxígeno por el caldo, el fósforo se oxida formando óxido de fósforo-V, el azufre forma dióxido de azufre, el silicio a su vez dióxido de silicio, el manganeso forma óxido de manganeso y el carbono dióxido de carbono. Procedimiento de inyección de oxígeno: (Procedimiento de acero al oxígeno) El más conocido es el procedimiento LD, denominado así por la acería austriaca de LínzDonawitz (Fig. 1). Aproximadamente el 70% de todos los aceros se obtienen por el procedimiento de inyección de oxígeno, ya que es bastante más económico que el procedimiento Siemens-Martin. El convertidor de acero al oxígeno (convertidor LD) se llena de hierro bruto líquido o esponja de hierro, chatarra y aditivos.

Fig. 1

Con una lanza refrigerada por agua se inyecta oxigeno en el caldo a una sobre-presión de 12 bar. En la oxidación del carbono y de los acompañantes del hierro se libera gran cantidad de calor, por lo que el caldo se pone en movimiento acelerado. Se neutraliza la elevada temperatura por adición de chatarra fría. Mediante la adición de cal, los acompañantes tales como manganeso, silicio, fósforo y azufre, se unen formando escoria. Los elementos de aleación para aumentar la calidad se añaden al final del afinado o a la salida. Los aceros obtenidos se llaman aceros al oxígeno o aceros por inyección de oxígeno. Procedimiento Siemens - Martin (Afino al horno) La importancia particular del procedimiento Siemens - Martin es que permite obtener directamente acero de calidad partiendo de la chatarra. El horno Siemens - Martin es un horno fijo de llama en forma de cuba. En el método de la chatarra, se llena al 70 % con chatarra de acero y el resto con hierro bruto y cal para formar MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 06 - 1/3

TORNO I

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escoria (Fig. 2). La temperatura de fusión y oxidación, de unos 1 800 °C, se consigue mediante una llama abierta de gas o aceite, precalentando a 1 100 °C el aire necesario para la combustión. El pre-calentamiento tiene lugar en las cámaras de precalentamiento, calentadas por los gases de salida.

Fig. 2

El proceso de afino tiene lugar con exceso de oxígeno. El silicio, fósforo y manganeso que acompañan al hierro, se transforman en óxidos no solubles que forman escoria con cal. Por la formación de gases de CO se llega a la cocción del caldo, con lo que se consigue un buen mezclado. Si se añaden elementos de aleación (cromo, níquel, y otros) antes de terminar el proceso de fusión, se obtienen aceros de baja aleación. Procedimiento eléctrico. Los aceros finos, en particular los altamente aleados, se obtienen en hornos eléctricos. Con el acero de convertidor o Siemens - Martin se alimenta el horno eléctrico, se purifica y se le añaden los elementos de aleación deseados. Las aleaciones de acero obtenidas de esa forma contienen, además del carbono y según las exigencias, cromo, tungsteno, molibdeno, vanadio, manganeso, tántalo, titanio, aluminio, boro, cobalto, níquel, circonio, silicio y fósforo (Fig. 3).

Fig. 3

En el procedimiento al horno eléctrico se utiliza la acción del calor producida por una corriente eléctrica. La generación de calor está libre de impurezas, ya que no existe ninguna llama de gas que desprenda azufre. Como carga se emplea chatarra de buena calidad y acero preafinado. El horno de arco voltaico tiene dos o tres electrodos. Al conectar la corriente salta el arco voltaico desde las barras de carbón hacia el materia a fundir. El calentamiento se produce de forma muy rápida y la temperatura puede regularse fácilmente.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIT 06 - 2/3

TORNO I

80

Se alcanzan temperaturas de fusión de hasta 3 800 °C, por lo que es posible la aleación con tungsteno (temperatura de fusión, 3370°C) y molibdeno (temperatura de fusión, 2600°C). En el horno de arco voltaico se funden por tanto aceros altamente aleados tales como los aceros rápidos, aceros resistentes a altas temperaturas y aceros resistentes a la oxidación y a los ácidos. Por su pureza se llaman aceros finos, y por su forma de fabricación, aceros al horno eléctrico. En los hornos de inducción pasa corriente alterna por una bobina situada alrededor del crisol. En el material a fundir se producen por tanto corrientes parásitas que calientan el baño. Se emplea para la fabricación de aceros altamente aleados, de fundición aleada y de fundición con grafito esferoidal (fundición nodular) (Fig. 4) Fig. 4

Procedimiento de Refundición. Mediante el procedimiento de refundición y el tratamiento al vacío del acero líquido se consigue una mejora de la calidad. El tratamiento metalúrgico del caldo de acero se realiza cada vez más por el siguiente procedimiento. Al colarlo en coquillas , el acero líquido toma oxígeno, nitrógeno y vapor de agua del aire, descomponiéndose este último al alta temperatura, en hidrógeno y oxígeno. Al enfriarse un bloque se libera principalmente el hidrógeno disuelto en el caldo. Esto origina en el interior del bloque altas presiones que conducen a la formación de fisuras en los granos y poros, las llamadas fisuras en escamas. Procedimiento de refusión eléctrica con escoria. Por este método se obtienen bloques de acero fino con textura uniforme y bajo en sedimentos e inclusiones. El bloque de acero fino fundido en el horno eléctrico hace de electrodo y gotea por una escoria, desembocando en una coquilla de cobre refrigerada por agua. La escoria hace las veces de resistencia eléctrica, generándose el calor de fusión necesario por el paso de la corriente a través de la escoria. En la escoria son retenidas al mismo tiempo las sub-sustancias no deseadas y los gases disueltos en el acero.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

81

CÁLCULOS CON TEOREMA DE PITÁGORAS: a, b = catetos, los lados cortos c = hipotenusa, el lado mayor a, b, g = denominación de los ángulos (alfa, beta y gamma) S = signo de suma, p. ej. (a +b) . 1. Denominaciones.En los triángulos rectángulos se denomina como hipotenusa el lado opuesto al ángulo recto, como catetos los dos lados que forman el ángulo recto. Nota: La denominación de los catetos depende del punto de vista del observador: Cateto anterior: el más cercano al observador, también se llama cateto adyacente Cateto posterior: el más lejano al observador, también conocido como cateto opuesto. 2. Pitágoras.Teorema.- En un triángulo rectángulo equivale el cuadrado de la hipotenusa a la suma de los cuadrados de los catetos.

c2 = a 2 + b 2 Demostración.- Por ejemplo con las siguientes magnitudes: 5 2 = 32 + 4 2 25 = 9 + 16 25 = 25 3. Ejemplo.El diámetro de 60 mm de un árbol se quiere allanar con una profundidad de fresado de 10 mm. Calcule el ancho del aplanamiento en mm. Buscado b Dado d = 60 mm. t = 10 mm 2

Solución

r2 = a 2 +

( b2 )

b2 = r2 - a 2 4 b = 2 . r2 - a 2 b = 2 . 302 - 202 b = 44,72 mm. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIC 01 - 1/1

TORNO I

82

EJERCICIOS CON TEOREMA DE PITÁGORAS: 1.- Hallar la longitud l del puntal de la figura 1 buscado dado solución

l a = 195 - 45 b = 315 - 45 l 2 = a2 + b 2 l = 1502 + 2702 l = 308,86 mm.

2.- Sobre un árbol de 350 mm de diámetro se hace un rebaje hasta 310 mm. según la figura, se necesita hallar la distancia x y b. buscado xyb dado r = 350 / 2 = 175 solución para x = 310 - 175 x = 135 mm. solución para b = 2( r2 - x2 ) b = 2 ( 1752 - 1352) b = 222,71 mm. 3.- En el prisma de la figura mostrada se requiere hallar la distancia D

15

D a = l1 = 15 mm. b = l2 = 25 mm. b’= l3 = 38 mm. solución para c2 = a2 + b2 c = 152 + 252 = 29,15 mm. 2 2 2 solución para d = c + b’ d = 29,152 + 382 = 47,9 mm.

38

buscado dado

25

4.- En la figura mostrada se necesita hallar las distancias l1 y l2 buscado l1 y l2 dado a1 = 240 - 90 = 150 mm. b1 = 220 - 60 = 160 mm. a2 = 360 - 90 = 270 mm. b2 = 270 - 220 = 50 mm. solución para l1 = 1502 + 1602 = 219,31 l1 = 219,31 - 36 = 183,31 mm. 2 2 solución para l2 = 270 + 50 = 274,59 l2 = 274,59 - 36 = 238,59 mm. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

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ELEMENTOS DE ACEROS NO ALEADOS: Los aceros no aleados son los que se obtienen cuando no se sobrepasan los porcentajes de los siguientes elementos (con excepción del carbono): Silicio (0,5 %).- es un elemento semi-metálico, el segundo elemento más común en la Tierra después del oxígeno. El silicio constituye un 28% de la corteza terrestre. No existe en estado libre, sino que se encuentra en forma de dióxido de silicio y de silicatos complejos. Se utiliza en la industria del acero como componente de las aleaciones de silicio-acero. Para fabricar el acero, se desoxida el acero fundido añadiéndole pequeñas cantidades de silicio; el acero común contiene menos de un 0,03% de silicio. El acero de silicio, que contiene de 2,5 a 4% de silicio, se usa para fabricar los núcleos de los transformadores eléctricos, pues la aleación presenta baja histéresis. Manganeso (0,8 %).- es un elemento metálico, frágil, de aspecto blanco plateado. Se emplea fundamentalmente en aleaciones. El uso principal del manganeso es la formación de aleaciones de hierro, obtenidas mediante el tratamiento de pirolusita en altos hornos con hierro y carbono. En pequeñas cantidades, el manganeso se añade al acero como desoxidante, y en grandes cantidades se emplea para formar una aleación muy resistente al desgaste. Aluminio (0,1 %).- es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre. Es un metal muy electropositivo y altamente reactivo. Al contacto con el aire se cubre rápidamente con una capa dura y transparente de óxido de aluminio que resiste la posterior acción corrosiva. Tiene la propiedad de reducir muchos compuestos metálicos a sus metales básicos. Debido a su elevada proporción resistencia-peso es muy útil para construir aviones, vagones ferroviarios y automóviles, y para otras aplicaciones en las que es importante la movilidad y la conservación de energía. Por su elevada conductividad térmica, el aluminio se emplea en utensilios de cocina y en pistones de motores de combustión interna. Titanio (0,1%).- elemento metálico blanco plateado que se usa principalmente para preparar aleaciones ligeras y fuertes. Existe como óxido en los minerales ilmenita (FeTiO3), rutilo (TiO2) y esfena (CaO · TiO2 · SiO2). Debido a su resistencia y su peso ligero, el titanio se usa en aleaciones metálicas y como sustituto del aluminio. Cobre (0,25 %).- es uno de los metales de mayor uso, de apariencia metálica y color pardo rojizo. El cobre tiene una gran variedad de aplicaciones a causa de sus ventajosas propiedades, como son su elevada conductividad del calor y electricidad, la resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad, además de su belleza. Debido a su extraordinaria conductividad, sólo superada por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlo en cables de cualquier diámetro, a partir de 0,025 mm.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIC 03 - 1/1

TORNO I

84

EJERCICIOS DE PROYECCIÓN DE CUERPOS CILÍNDRICOS:

V. frontal

V. lateral 1er. Solido isométrico Eje espigado

Di pr recc oy ió ec n d ció e n

V. superior

V. frontal

V. lateral

2do. Solido isométrico

V. superior

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Di pr recc oy ió ec n d ció e n

Eje excéntrico

REF. HT.02 HIC 04 - 1/2

TORNO I

V. frontal

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V. lateral 3er. Solido isométrico Soporte con eje

Di pr recc oy ió ec n d ció e n

V. superior

V. frontal

V. lateral

4to. Solido isométrico Soporte agujereado

Di pr recc oy ió ec n d ció e n

V. superior

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.02 HIC 04 - 2/2

TORNO I

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CUIDADO DE ELEMENTOS CORTANTES: Las variadas herramientas de corte empleadas en la industria metal-mecánica, deben poseer filos adecuados y cortantes para realizar su trabajo. Su manipulación deberá ser cuidadosa para no malograr sus aristas, ni que éstas nos dañen las manos. Algunos instrumentos de trazado y restos de virutas de acero poseen peligrosas aristas cortantes que pueden causar gran daño al operador descuidado; también existen aristas cortantes en las piezas que se acaban de maquinar, por lo que el cuidado debe extenderse a su manipulación con algunos elementos de protección. El primer perjudicado es la mano del operador, que tiene que realizar los trabajos y manipular todos estos elementos, como se muestran en la siguiente figura:

Fig. 1 Diversos elementos que pueden causar cortes en las manos Guantes de cuero.Se usan cuando se tenga que manipular materiales u objetos pesados y con aristas cortantes o calientes. Úselos con las manos limpias y evite que los guantes de manchen con grasa por que ésta será difícil de sacarla (Fig. 2).

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 2

REF. HT.02 HIC 05 - 1/1

89

N10

R1/16”

ø22

2 x 45°

ø12,7

126

3 150

ORDEN DE EJECUCIÓN

N°

HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS

Habilitar material Acondicionar torno Tornear superficie cilíndrica en plato universal Refrentar Hacer agujero de centro Tornear superficie cilíndrica entre plato y punta Tornear superficie cilíndrica entre puntas Ranurar y tronzar en el torno

1 2 3 4 5 6 7 8 01

01

PZA

CANT

PERÚ

Eje escalonado con ranuras

Útil de cilindrar Útil de refrentar ütil de ranurar Útil de tronzar Broca de centrar Regla graduada Calibrador 150mm Brocha de nylon.

ø22mm x 150mm.

Continúa en la tarea 5

SAE 1020

DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

MATERIAL

Proyecto: Tornillo de Ajuste

HT. 03

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Llave exagonal Llave Té Llave mixta contra punta Plato de arrastre Brida de arrastre Martillo blando Lentes de protección

OBSERVACIONES REF: AD.01.04

Tiempo: 16 hrs.

Hoja: 1/1

Escala: 1 : 1

Año: 2004

TORNO I

91

OPERACIÓN: TORNEAR SUPERFICIE CILÍNDRICA ENTRE PUNTAS Es una operación que se realiza en materiales montados entre los dos puntos del torno y que giran arrastrados por una brida. Se ejecuta en piezas que deben conservar sus centros para un fácil centrado posterior (Fig. CONTRA - PUNTA 1). PUNTO

CABEZAL MÓVIL

BRIDA PLATO DE ARRASTRE

Fig.1

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er. Paso Haga agujero de centro en los extremos. 2do. Paso Prepare el torno. a)Monte el plato de arrastre OBSERVACIÓN: Limpie las roscas y los conos. b)Monte los puntos. Fig.2 OBSERVACIÓN: Verificar el centrado y al alineamiento de los puntos, corrija, si es necesario (Fig. 2). 3er. Paso Monte el material y la brida. a)Desplace el cabezal móvil y fíjelo a la posición adecuada (Fig. 3).

2D

LONGITUD DE LA PIEZA Fig.3

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HO 07 - 1/2

TORNO I

92

b) Coloque la brida sin fijarla. c) Ajuste el material entre las puntas y fije el eje del cabezal móvil. OBSERVACIONES: 1.- Lubricar los centros. 2.- La pieza debe girar libremente sin juego entre las puntas. d) Posicione y fije la brida (Fig. 4). OBSERVACIÓN: En caso de superficies ya terminadas, usar protección. Fig.4

PRECAUCIÓN: Verificar que el plato y la brida estén bien sujetos y que no peguen en el carro por ta-herramienta. 4to. Paso Monte la herramienta y cilindre. OBSERVACIONES: 1.- Verificar el paralelismo con pie de rey o con el micrómetro y corregir si es necesario. 2.- Si se requiere verificar mayor precisión en el paralelismo, se tiene que emplear el reloj comparador como se muestra en a figura 5

Fig.5

Según el indicador de carátula se tiene que desplazar el cabezal móvil 0,3 mm. para lograr un alineamiento exacto.

PRECAUCIÓN: Verificar frecuentemente el ajuste de las puntas y lubricar ya que durante el torneado el material se calienta y se dilata, razón por la cual la presión de las puntas debe regularse desplazando la contrapunta. PROTECCIÓN AMBIENTAL.- Los materiales de limpieza generalmente contaminan el medio ambiente. Use trapo industrial para la limpieza de las manos y máquinas, y aprovéchelos al máximo antes de arrojarlos al depósito predispuesto para tal fin.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HO 07 - 2/2

TORNO I

93

OPERACIÓN : RANURAR Y TRONZAR EN EL TORNO Es una operación que consiste en abrir ranuras por la acción de una herramienta especial que penetra en el material, perpendicularmente al eje del torno, pudiendo llegar a separar el material, en cuyo caso se obtiene el tronzado (Fig. 1). Se aplica en la elaboración de arandelas, anillos, poleas y salidas de roscas principalmente.

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er. Paso Monte el material.

Fig. 1

OBSERVACIONES: Hágalo de modo que la ranura a realizar quede lo más próximo posible al plato (Fig. 1), para evitar la flexión de la pieza. 2do. Paso Monte la herramienta. OBSERVACIONES: 1.- La distancia B debe ser lo menor posible (Fig. 2). 2.- El filo de la herramienta debe estar a la altura del eje del torno. 3.- El eje de la herramienta debe quedar perpendicular al eje del torno (Fig. 3).

B

Fig. 2

3er. Paso Marque en ancho de la ranura.

Fig. 3

OBSERVACIÓN: Puede hacerse directamente con una herramienta de punta (Fig. 4). 4to. Paso Prepare el torno. a) Ubique la herramienta entre las marcas de la ranura y fije el carro longitudinal. b) Determine la rotación adecuada.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 4

REF. HT.03 HO 08 - 1/2

TORNO I

94

5to. Paso Ranure. a) Aproxime la herramienta hasta rozar el material (Fig. 5) y tome referencia con el anillo graduado del carro transversal (Fig. 6), para controlar la profundidad. b) Avance la herramienta cuidadosamente, cerca de la marca límite (Fig. 7), dejando material para la terminación. c) Retire la herramienta, desplácela al otro lado de la ranura y repita la indicación anterior (Fig. 8). Marcas límite

Fig. 5

Marcas límite

referencia fija anillo graduado tuerca de apriete Fig. 6

Fig. 7

Fig. 8

d) Termine la ranura, refrentando primero los flancos (Fig. 9) y después el fondo (Fig. 10).

Fig. 9-a

Fig. 9-b

Fig. 10

OBSERVACIÓN.- Verifique el filo de la herramienta y afile si es necesario, antes de terminar. 6to. Paso Tronce (si la operación es de tronzar). OBSERVACIÓN: Para tronzar repita a y b del 5to. paso, hasta que la pieza se separe del material (Fig. 11). Fig. 11

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HO 08 - 2/2

TORNO I

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TORNO MECÁNICO HORIZONTAL (PUNTA Y CONTRA-PUNTA): La punta y contra-punta (Fig. 1) son utilizadas para apoyar los extremos del material a ser torneado externamente y mantener la línea de referencia de los centros de las piezas a ser torneadas en serie con otras máquinas. Fig. 1

CONSTITUCIÓN: La punta (Fig. 2) tiene la forma de cono doble de acero templado y rectificado, ajustada en el cono de reducción (Fig. 3) y en el cono del husillo. La contrapunta se monta en el husillo del cabezal móvil, para el torneado entre puntas (Fig. 1) o entre plato y punta (Fig. 3). El cuerpo tiene cono”Morse”, estandarizado y la punta un ángulo de 60°, que corresponde al avellanado de la broca de centrar. Cono reductor

Punta

Fig. 2

Fig. 3

TIPOS: 1.- Contrapunta de metal duro (Fig. 4) Esta contrapunta tiene en su extremo agudo, una punta postiza de metal duro, soldada y rectificada conjuntamente con el cuerpo, lo que le permite soportar mayores temperaturas por efecto de la fricción con en centro mecanizado de la pieza.

2.- Contrapunta rebajada (Fig. 5).Este tipo de contrapunta sirve para facilitar el refrentado completo de las caras de las piezas montadas entrepuntas. Solamente en los casos de refrentado se aconseja el uso de la contrapunta rebajada.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Punta postiza

Fig. 4

Fig. 5

REF. HT.03 HIT 01 - 1/2

TORNO I

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Es un accesorio cuya punta, por sus medidas reducidas, se estropea fácilmente en trabajos pesados. 3.- Punta Giratoria (Fig. 6).Este tipo de punta, que se adapta en el husillo del cabezal móvil, gira con la pieza. Está montada dentro de una boquilla, cuya parte posterior es un cono Morse, para ser montado en el agujero del husillo. Entre la boquilla y el cuerpo de la punta giratoria se instalan tres rodamientos, uno de los cuales es axial. Así, la punta gira suavemente, soportando los esfuerzos radiales y axiales o (longitudinales). Es utilizada para desbastes profundos en las piezas.

Fig. 6

INFLUENCIA DEL CALOR DE ROZAMIENTO - DILATACIÓN DE LA PIEZA La pieza bien montada entre punta y contrapunta debe girar sin juego, pero también sin estar presionada (Fig. 7). Al ser desbastada, sin embargo, la pieza se calienta, debido al roce con la punta de la herramienta y con el punto centro fijo. Ese calor produce la dilatación de la pieza. Estando ésta sin juego aumenta la presión sobre los puntos y es capaz de producir deformación en la pieza o dañar la contrapunta del torno.

Fig. 7

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HIT 01 - 2/2

TORNO I

97

PLATO Y BRIDAS DE ARRASTRE: Son accesorios del torno que sirven para transmitir el movimiento de rotación del husillo a las piezas a ser torneadas entre puntas (Fig. 1).

Fig. 1

CONSTITUCIÓN Y FUNCIONAMIENTO: El plato tiene forma de disco, hecho de hierro fundido gris, con una rosca interior para su fijación en el husillo del torno. La brida de arrastre es de acero y se fija en la pieza a ser torneada. TIPOS: 1.- Plato con ranura (Fig. 2).para ser utilizado con brida de espiga curva (Fig. 3).

Fig. 2

Fig. 3

2.- Plato con pivote (Fig. 4).para ser usado con brida de espiga recta (Fig. 5).

Fig. 4

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 5

REF. HT.03 HIT 02 - 1/2

TORNO I

98

3.- Plato de seguridad (Fig. 6).que permite alojar la brida para proteger el operador. 4.- Brida con dos tornillos.indicada para realizar pasadas profundas.

Fig. 6

Fig. 7

5.- Brida conjugada (Fig. 8).- utilizada en la fijación de piezas de grandes diámetros.

Fig. 8

RECOMENDACIONES: Proteger la bancada al montar y desmontar el plato de arrastre. Escoger una brida en cuyo orificio la pieza tenga poco juego, evitar el empleo de una brida que tenga diámetro interno mucho más grande que el de la pieza a tornear. Fijar firmemente el tornillo de la brida en la superficie de la pieza; el apriete debe ser tal que impida el deslizamiento de la brida, cuando se dá la presión de corte de la herramienta. Al colocar la pieza entre puntas con la brida de arrastre a ella adaptado, se debe poner el pivote del plato en contacto con la espiga de la brida. Para colocar entre puntas una pieza que ya tenga la superficie torneada, en el lugar de la sujeción de la brida, se debe proteger esa parte torneada, con una placa de cobre o de otro material blando.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HIT 02 - 2/2

TORNO I

99

SUJECIÓN ENTRE PUNTOS: Las piezas largas se sujetan centradas entre puntos de centrado del husillo del torno y el cabezal móvil. El movimiento de rotación lo reciben mediante perros o bridas de arrastre. Plato de arrastre

La sujeción de la pieza entre puntas se debe realizar con mucho tacto, si se sujeta de modo demasiado fuerte, la pieza puede curvarse. La punta fija del cabezal móvil se calentará con facilidad. Si la sujeción es demasiado floja, la pieza golpeará. La pieza debe poderse girar a mano (Fig. 1).

Fig. 1

Para disminución de la fricción entre el agujero de centrado y la punta fija del cabezal móvil se emplea grasa o aceite con adición de grafito o de bisulfuro de molibdeno. Cuando se desbastan piezas largas habrá que reajustar la punta del cabezal móvil de vez en cuando para corregir la dilatación producida por el calor de mecanización en la pieza o para ensanchar el centro mecanizado. La acción de las puntas de centrado se limita a conseguir una guía centrada de la pieza. Pero además hace falta transmitirla al movimiento de rotación. Esto se realiza mediante el plato de arrastre y la brida de arrastre. El plato de arrastre se fija en el husillo del torno, la brida de arrastre se fija en la pieza. Cuando la pieza a sujetar sea pulida, se interpone un manguito de protección para evitar huellas de comprensión. Cuando se tornean roscas y en caso de corte interrumpido, el plato y la brida de arrastre tienen que estar firmemente unidos entre sí. Para disminuir el peligro de accidentes se prescribe para el plato o para la brida de arrastre un anillo de protección (Figs. 2 y 3).

Fig. 2

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 3

REF. HT.03 HIT 03 - 1/1

TORNO I

100

COLADOS DE ACERO: Tratamiento al vacío.Mediante diversos procedimientos de colada debe conseguirse una buena des-gasificación del acero líquido. Los óxidos de hierro hacen quebradizo el acero en la elaboración en caliente. El nitrógeno produce envejecimiento, y el hidrógeno produce por su parte fisuras en las piezas de forja y pequeños poros. Las burbujas de gas que quedan en el acero son desplazadas parcialmente en un tratamiento térmico posterior. El tratamiento al vacío se emplea para obtener aceros pobres en gases. De esta forma se desprenden los gases disueltos en el caldo, el cual se encuentra en un recipiente al que se ha hecho el vacío (de la misma forma que el dióxido de carbono disuelto en una botella de agua mineral). En el procedimiento de colada al vacío, el caldo se vierte desde la cuchara a las coquillas, las cuales se encuentran en un recipiente al vacío. En este caso los gases se desprenden del chorro. En el procedimiento de circulación al vacío, el acero líquido se eleva desde la cuchara hasta un recipiente al vacío, por un tubo aspirador. Después de la des-gasificación el acero fluye en sentido opuesto por otro tubo.

Fig. 1 Procedimiento de colada al vacío

Acero colado sin calmar.Al solidificarse el caldo, el acero con el carbono y el oxígeno desprenden gases de óxido de carbono (ecuación: C + FeO = Fe + CO). Las burbujas de gas ascendentes originan un fuerte movimiento del acero que aún se encuentra en estado líquido, con lo que el carbono, el fósforo y el silicio son comprimidos hacia el interior todavía líquido del bloque. El acero se descompone. Este proceso se llama sedimentación. Las acumulaciones del fósforo en el acero producen fragilidad (peligro de rotura en la conformación en frío).

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 2 Procedimiento de circulación al vacío

Fig. 3 Acero colado no calmado

REF. HT.03 HIT 04 - 1/2

TORNO I

101

Las acumulaciones de azufre en el acero ocasionan fragilidad al rojo (peligro de rotura al trabajarlo estando en estado incandescente). Altos contenidos locales de W, Ti o Mo producen puntos duros, que tienen como consecuencia entallas que pueden conducir a la rotura de las piezas. Se emplea para acero de bandas, chapa fina y alambre, en los cuales se exige más de la superficie que del núcleo. Acero colado calmado.- Mediante la adición de aluminio, silicio o manganeso al colar el acero, el oxígeno se une a esos metales. Se forman óxidos metálicos que no pueden ser reducidos por el carbono (ecuación: 2FeO + Si = Fe + SiO2). El acero solidificado calmado posee una buena homogeneidad, ya que de esta forma se evita la sedimentación. El acero de calidad se cuela siempre calmado, pues en caso contrario el oxígeno oxida a los componentes de la aleación. Procedimiento de la colada.Una gran parte del acero producido se cuela en bloques o en forma continua. La elaboración posterior se hace en forja, laminación o extrusión.

Fig. 4 Colada del acero

En la fundición de bloques, el acero líquido se cuela en coquillas. En la fundición continua el colado se hace por una coquilla abierta refrigerada por agua. Por absorción de calor en la coquilla se solidifica el acero líquido y se extruye en forma de cordón sólido entre los rodillos de retención y de apoyo. La velocidad de extrusión es de 2m/min. La rápida velocidad de solidificación del cordón se opone a la formación de sedimentos y poros, con lo que se consigue una gran homogeneidad de la textura. Con la colada continua ya no hace falta el laminado en bloques que antes se utilizaban normalmente, con bloques de fundición estacionaria y el revenido en horno de cubilote. Las secciones transversales del cordón extruido pueden adaptarse a las formas del producto laminado, con lo que se reduce el trabajo posterior de conformación.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HIT 04 - 2/2

TORNO I

102

CÁLCULO DE POTENCIA DE CORTE: s = avance en mm. a = profundidad de corte de viruta p = presión de corte en N/mm2

F = fuerza de corte en N v = velocidad de corte en m/s P = Potencia de corte en W

1.- Potencia en el torno.Sección de viruta = avance x profundidad de viruta A = s x a Nota.- Para obtener una sección de viruta económica hay que elegir preferentemente una relación entre avance y profundidad de corte de 1 : 4 hasta 1 : 10. 2.- Potencia en la taladradora.Sección de viruta de un labio = s/2 x d/2 Sección de viruta para los dos labios = 2 x s/2 x x d/2 A = s x d/2 Nota.- La fuerza de corte F/2 actúa en la mitad de la cuchilla ( M = F/2 x r) Por tanto: hay que calcular la potencia de la mitad de la cuchilla, pudiendo determinarse la velocidad de corte con ayuda del radio r. 3.- Fuerza de corte.1 mm2 de sección de viruta requiere p (N) A mm2 de sección de viruta requieren A x p (N) Conclusión: F = A x p 4.- Ejemplos.a) Un árbol de acero St 42 se mecaniza con una velocidad de 18 m/min y 2 mm de avance para una profundidad de corte de viruta de 5 mm. Calcule la potencia de corte necesaria en kW. buscado: P en kW dado: v = 18 m /min = 0,3 m /s s = 2 mm a = 5 mm p = 1500 N/mm2 (según tabla) solución: A = s x a = 2 mm x 5 mm = 10 mm2 F = A x p = 10 mm2 x 1500N/mm2 = 15000N P = F x v = 15000N x 0,3 m/s = 4500 Nm/s P = 4500 W = 4,5 kW. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HIC 01 - 1/2

TORNO I

103

b)

Se tornea un árbol de acero St 50 con una velocidad de corte de 36 m/min y con un avance de 0,6 mm y una profundidad de corte de 4 mm. Siendo la presión de corte de 1250 N/mm2 , calcule la potencia de corte en Kw. buscado: P en Kw. dado: v = 36 m/min = 0,6 m/s s = 0,6 mm a = 4 mm p = 1250 N/mm2 solución: A = s x a = 0,6mm x 4mm = 2,4 mm2 F = A x p = 2,4 mm2 x 1250 N/mm2 = 3000 N P = F x v = 3000N x 0,6 m/s = 1800Nm/s P = 1800 W = 1,8 kw.

c)

¿Cuál es la potencia en kw en la cuchilla de torno cuando se mecaniza un árbol de acero St 60 de 60mm de diámetro con 4 mm de profundidad de corte de viruta, 319 revoluciones por minuto y 0,5mm de avance, siendo la presión de corte de 2400N/mm2? buscado: P en kw dado: n = 319 r.p.m. s = 0,5 mm a = 4 mm p = 2400 N/mm2 pxøxn

3,14 x 60 x 319

solución: v = 1000 x 60 = = 1 m/s 1000 x 60 A = s x a = 0,5 mm x 4 mm = 2 mm2 F = A x p = 2 mm2 x 2400N/mm2 = 4800 N P = F x v = 4800N x 1 m/s = 4800 Nm/s P = 4800 W = 4,8 kw. d)

Una taladradora absorbe 1,8 kw y su grado de rendimiento es de 65% ¿Qué avance se logra para una broca de 19 mm de diámetro con 180 rpm y 2400 N/mm2 de presión de corte? buscado: s en mm dado: Pabs. = 1,8 kW = 1800W h = 65% ø = 19 mm n = 180 rpm p = 2400 N/mm2 solución: Pgen = Pabs. x h = 1800 W x 0,65 = 1170 W 3,14 x 19 x 180 pxøxn v = 1000 x 60 = = 0,1789 m/s 1000 x 60 F = P/v = 1170/0,1789 = 6537 N A = F / p = 6537N / 2400N/mm2 = 2,72 mm2 s = 2 A / d = 2 x 2,72 mm2 / 19 mm = 0,28 mm

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HIC 01 - 2/2

TORNO I

104

ACTIVIDADES DE VERIFICACIÓN ( medición y calibrado): Las actividades de verificación de longitudes son la medición y el calibrado En fabricación, la medición es la comparación numérica de la longitud a medir con un elemento de medición. El resultado es la medida real. Mediante el calibrado se determina si la longitud, el ángulo o la forma de un objeto está dentro de los límites prescritos o en qué sentido se sobrepasan. Se verifica al recibir la pieza o las herramientas (verificación de recepción), durante la fabricación (verificación de fabricación), y al acabar la pieza (verificación final). Proceso de medición.La magnitud por ejem. longitud, ángulo, masa o peso de una pieza, se compara con la correspondiente magnitud fundamental. Para la longitud es 1 metro, para los ángulos es 1 grado, para las masas es 1 kilogramo y para las fuerzas el 1 newton. El valor de la medición se determina con una o varias indicaciones de un instrumento de medida, por ejem. la regla graduada, el pie de rey, el transportador, la balanza y el dinamómetro. Se indica con el valor numérico y la unidad. Si el valor nominal del plano es de 20,5 mm. Como valor teórico se admite 20,5 ± 0,2 mm. El valor real de la pieza elaborada no debe ser por tanto mayor que el límite superior de 20,7 mm, ni menor que el límite inferior de 20,3 mm. La tolerancia admitida resulta por tanto igual a 20,7 mm - 20,3 mm, o sea 0,4 mm. Existe error de fabricación cuando el valor real medido no está dentro de las cotas límite (tolerancia admitida). Proceso de calibrado.Calibrar es comparar un objeto con un elemento de medida o de forma, el calibre. Se determina si entre la pieza y el calibre existe una desviación, pero no se puede valorar la diferencia. Si hay que determinar si el valor real de una medición está dentro de la tolerancia prescrita, se utiliza un calibre doble (calibre de tolerancias). En este caso un lado representa la cota máxima y el otro la cota mínima.

Fig. 1 Proceso de medición MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 2 Proceso de calibrado

REF. HT.03 HIC 02 - 1/3

TORNO I

105

Como medir con el pie de rey. 1.- Limpie el calibrador con una franela. 2.- Presione el cursor y ábralo a un diámetro mayor que la pieza.

Fig. 1

3.- Limpie la pieza y asiente la regla del calibrador como en la figura 1.

4.- Deslice el cursor hasta que las quijadas hagan contacto con las caras de la pieza según la figura 2.

Fig. 2

5.- Acomode el calibrador lo más perpendicularmente posible a las caras de la piezas pero con una ligera inclinación vertical según la figura 3. 6.- Lea la medida sin mover el calibrador de la pieza.

Fig. 3

7.- Vuelva a deslizar el cursor para abrir las quijadas del calibrador como en la figura 4.

Fig. 4

8.- Retire el calibrador de la pieza en la forma inversa al paso 3, según la figura 5.

9.- Cierre completamente las quijadas del calibrador, verifique su correcta limpieza y guardelo dentro de su estuche o sobre una franela limpia.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 5

REF. HT.03 HIC 02 - 2/3

TORNO I

106

Empleo de las quijadas para interiores: Con la secuencia similar a lo descrito anteriormente, procure centrar las quijadas perpendicularmente al agujero, y tome la medida sin mover el pie de rey. Verifique con anticipación que el agujero no tenga rebabas que modifiquen la medida. Al guardar el calibrador proteja las puntas de las quijadas de cualquier golpe o abolladura (Fig. 6).

Fig. 6

Empleo del profundímetro: Verifique la limpieza del agujero e introduzca el profundímetro acomodandolo perpendicularmente al fondo. Tome la lectura sin mover el pie de rey y retírelo cerrando sus quijadas. Cuide mucho la espiga del profundímetro que por su forma fácilmente podría doblarse y perder la precisión de lectura (Fig. 7).

Fig. 7

Práctica de lectura:

Fig. 9: 93,4 mm

Fig. 8: 98,2 mm

0

2

4

6

8

Fig. 10: 9,35 mm

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

10

Fig. 11: 37,80 mm

REF. HT.03 HIC 02 - 3/3

TORNO I

107

REPRESENTACIÓN EN TRES VISTAS:

Pasos importantes: a) Determine la vista principal del cuerpo. b) Dibuje la vista principal con todas sus aristas observables en el plano de proyección

Desarrollo de las tres vistas A

D

B

A

K

E

H

G

Altura

G

E

O

L

M

E

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

D

) 5º (4

Profundidad

Vista superior F

ión

G

C

cc ye ro ep ad

A

e Lín

B

L

Profundidad

Ancho

d) Dibuje la vista superior a una distancia igual al 30% del ancho de la vista frontal y con ayuda de las líneas auxiliares, haciendo coincidir los vértices. e) Proyecte líneas auxiliares desde sus vértices hacia la derecha y refléjelos hacia arriba en la intersección con la línea de proyección a 45º

Vista lateral

Vista de frente

c) Proyecte líneas auxiliares desde cada uno de los vértices hacia el área de las otras dos vistas.

f) Dibuje la vista lateral con ayuda del cruce de las líneas auxiliares de las caras ya dibujadas. g) Verifique que todas las aristas y vértices coincidan y se correspondan con sus vistas; chequee que ninguna arista se haya omitido.

REF. HT.03 HIC 03 - 1/2

TORNO I

108

Dibujo terminado

48

75

20

58

9

26

Vista de frente

Posición de las vistas

Dirección visual

Posición normal

De frente

Vista lateral

A la derecha de la vista de frente

De la izquierda

Vista superior

Vertical bajo la vista de frente

De arriba

Dimensiones máximas

Ancho

Altura Altura

Ancho

Profundidad Profundidad

OBSERVACIONES: - Cada vista emplea únicamente dos dimensiones. - Las líneas de cota auxiliares y las líneas medias no deben pasar de una vista a la otra. - Las líneas auxiliares para una cota no deben salir de diferentes vistas. - Cada cota se anota sólo una vez. - No deben disponerse mas vistas que las necesarias para determinar y acotar un objeto MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HIC 03 - 2/2

TORNO I

109

CONSECUENCIA DE LOS ACCIDENTES: Los accidentes por pequeños que sean traen consecuencias proporcionales a su magnitud. Es necesario identificar dichas consecuencias para tomar mas conciencia del cuidad y la prevención de los accidentes: Consecuencias para el trabajador: Según sea la gravedad del accidente, se sufre las siguientes consecuencias: a) Pérdida parcial del salario, debido a la reducción del trabajo o perdida temporal del empleo.

b) Dolor físico, como consecuencia de las lesiones. El dolor nos hace sentir miserables e impotentes.

c) Incapacidad parcial o permanente. Imposibilidad de caminar, correr, divertirse, a veces dificultad para hacer sus necesidades fisiológicas.

d) Reducción o nulidad de su potencial como trabajador. Si no se cuenta con las manos, prácticamente no se puede hacer nada.

e) Traumas síquicos, derivados de las lesiones. Nerviosismo, pesadillas, delirios, fobias, angustias, originadas por el accidente. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.03 HIC 04 - 1/1

113

N10 5

ø36

45°

ø33

1/2” NC

5

3 18

ORDEN DE EJECUCIÓN

N°

Habilitar material Acondicionar torno Tornear superficie cilíndrica en plato universal Refrentar Hacer agujero de centro Agujerear usando el cabezal móvil Roscar con macho en el torno Moletear en el torno

1 2 3 4 5 6 7 8 01

01

PZA

CANT

PERÚ

HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS

Útil de cilindrar Útil de refrentar Broca de centrar Broca helicoidal Machos manuales Moleta cruzada Calibrador 150mm Brocha de nylon.

Llave exagonal Llave Té Llave mixta Porta-brocas Porta-machos Aceitera Martillo blando Lentes de protección

SAE 1020

Ensambla con la tarea 5

DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

MATERIAL

OBSERVACIONES

Proyecto: Tornillo de Ajuste

HT. 04

Tuerca Moleteada

ø38mm x 20mm.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF: AD.01.04

Tiempo: 32 hrs.

Hoja: 1/1

Escala: 2 : 1

Año: 2004

TORNO I

115

OPERACIÓN: AGUJEREAR USANDO EL CABEZAL MÓVIL: Esta operación consiste en hacer un agujero cilíndrico por desplazamiento de una broca, que se monta en el cabezal móvil y con el material en rotación (Fig. 1).

Fig. 1

Sirve, en general, de preparación del material para operaciones posteriores de torneado, roscado interior y escariado.

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er. Paso Refrente 2do. Paso Taladre un agujero de centro 3er. Paso Verifique el diámetro de la broca, Con pie de rey, midiendo sobre las guías, sin girarlas (Fig. 2).

Fig. 2

OBSERVACIÓN: En caso de broca de diámetro mayor de 12 mm., Es necesario hacer un agujero inicial de diámetro algo mayor que el alma de la broca (Figs. 3 y 4).

agujero previo

Fig. 3

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 4

REF. HT.04 HO 09 - 1/3

TORNO I

116

4to. Paso Monte la broca helicoidal. OBSERVACIONES: 1.- La broca de espiga cilíndrica es fijada en el porta-brocas;

Fig. 6

Fig. 5

2.- La broca de espiga cónica (Fig. 5) se fija directamente en el cono del cabezal móvil o con ayuda de un cono de reducción (Fig. 6). 5to. Paso Prepare el torno. a) Determine la rotación, consultando la tabla. b) Aproxime el cabezal móvil de modo que la punta de la broca quede a unos 10 mm. del material (Fig. 7) y fíjelo. Fig. 7

OBSERVACIÓN: El eje del cabezal móvil debe quedar lo más adentro posible de su alojamiento. 6to. Paso Inicie el agujero haciendo avanzar la broca, con giro del volante del cabezal móvil hasta que comience a cortar. OBSERVACIÓN: En caso de que la broca oscile, se debe sujetar un material blando en el portaherramientas, haciendolo avanzar hasta presionarlo suavemente contra la broca, mientras la punta penetra (Fig. 8).

Fig. 8

Fig. 9

En este caso, los filos de la broca deben estar en posición vertical (Fig. 9),. Luego que la punta de la broca penetre, retire el material utilizado como apoyo.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HO 09 - 2/3

TORNO I

117

7mo. Paso Continúe agujereando, haciendo penetrar la broca. OBSERVACIONES: 1.- Retirar frecuentemente la broca de la pieza para limpiarla con un pincel y desalojar las virutas. 2.- Refrigerar adecuadamente. 8vo. Paso Termine el agujero en la profundidad deseada. OBSERVACIÓN: La profundidad del agujero se debe controlar por la graduación existente en el eje del cabezal móvil (Fig. 10), o bien con una referencia sobre la broca (Fig. 11)

Fig. 10

Fig. 11

9no. Paso Verifique la profundidad. a) Retire el cabezal móvil; b) Limpie el agujero; c) Verifique la profundidad del agujero con el profundímetro (fig 12).

OBSERVACIÓN: La parte cónica de la punta de la broca no se toma en cuenta.

Fig. 12

PROTECCIÓN AMBIENTAL.- Deposite los desechos metálicos únicamente en el tacho predispuesto para tal fin. VOCABULARIO TÉCNICO EJE DEL CABEZAL MÓVIL: Husillo del cabezal móvil CONO DE REDUCCIÓN.- Casquillo reductor.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HO 09 - 3/3

TORNO I

118

OPERACIÓN: ROSCAR CON MACHO EN EL TORNO: Roscar con macho en el torno es hacer roscas internas con una herramienta llamada macho (fig. 1), en una pieza que previamente se agujereó adecuadamente. Se aplica aprovechando el montaje de la pieza en el torno, cuando se necesitan agujeros roscados de pequeños diámetros.

Fig. 1

Pieza

Husillo

PROCESO DE EJECUCIÓN

Fig. 2

1er. Paso Agujerée a la medida. OBSERVACIÓN Consulte la tabla de brocas para machos. 2do. Paso Prepare el torno. a) Monte el mandril en el cabezal móvil. b) Coloque el macho Nº 1 (desbastador) en el mandril. OBSERVACIÓN El macho debe estar bien sujeto, de lo contrario girará al roscar. c)Aproxime el cabezal móvil hasta que el extremo cónico del macho penetre en el agujero (Fig. 1). MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HO 10 - 1/2

TORNO I 3º Paso

119

Inicie la rosca. a) Ponga lubricante adecuado en el macho. b) Gire el plato con la mano y simultáneamente presione el macho, a través del cabezal móvil, hasta que penetre unos 4 filetes.

4º Paso

Termine de pasar el macho Nº 1 (desbastador). a) Abra el mandril y apártelo junto con el cabezal móvil, dejando el macho en la pieza. b) Coloque el porta-macho en el macho y trabe el husillo del torno (fig. 3). OBSERVACIÓN 1.- En caso que el macho tenga agujero de centro sujete el extremo con una punta fija y el porta-macho apóyelo sobre una parte plana del carro. 2.- Use porta-macho adecuado al tamaño del macho.

Fig. 3

c)Haga penetrar el macho girando el porta-macho, o el plato con la mano (según el caso); por cada vuelta completa, gírelo media vuelta en sentido contrario, a fin de quebrar la viruta, lubricando frecuentemente (fig. 4).

Fig. 4

OBSERVACIÓN Tratándose de agujero no pasante, marque en el macho la longitud a roscar y tenga cuidado al aproximarse al final. 5º Paso

Termine la rosca. Pase los machos Nº 2 (intermedio) y Nº 3 (de acabado) repitiendo los pasos anteriores. OBSERVACIÓN Introduzca los machos haciéndolos coincidir con los filetes abiertos anteriormente.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HO 10 - 2/2

TORNO I

120

OPERACIÓN: MOLETEAR EN EL TORNO: Moletear en el torno es producir surcos paralelos o cruzados, con una herramienta llamada Moleteador, sobre el material en movimiento, comprimido por las moletas (fig. 1). Se ejecuta el moleteado para evitar que la mano se deslice cuando manipula la pieza y, en ciertos casos, para mejorar su aspecto. Las figuras 2, 3 y 4 muestran ejemplos de piezas moleteadas. Fig.1

Fig.3

Fig.2

Fig.4

PROCESO DE EJECUCIÓN

1er. Paso Tornee la parte a ser moleteada, dejandola lisa, limpia y con un diámetro ligeramente menor que la medida final, dependiendo: del material de la pieza, del paso y del ángulo de las estrías de las moletas. OBSERVACIÓN Consultar la tabla de moleteados. 2do. Paso Monte el moleteador, verificando: a) La altura; (el moleteador deberá fijarse a la altura del eje de la pieza fig. 5), b) El alineamiento; (el moleteador deberá fijarse perpendicularmente a la superficie a ser moleteada-fig. 6). Moleta

Fig.5

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Cuerpo basculante

Fig.6

REF. HT.04 HO 11 - 1/3

TORNO I

121

3er. Paso Moletée a 2

a)Desplace el moleteador aproximándolo al extremo que va a ser moleteado. b)Ponga en movimiento el torno c)Aplique fuertemente el moleteador contra la pieza sobre la mitad del ancho de las moletas (fig. 7). OBSERVACIONES Consultar la tabla para determinar el Avance y la Rotación. El avance debe ser aproximadamente la mitad del paso y la rotación igual que para el desbaste.

Fig.7

a

d)Avance el moleteador, transversalmente hasta marcar el material y desplácelo, un poco, en sentido longitudinal. e)Pare el torno y examine la zona moleteada. OBSERVACIONES En caso de que el moleteado fuera irregular (fig. 8), corrija, repitiendo las indicaciones a, b, c, d, y e, de este paso, hasta que quede uniforme (fig. 9) f)Ponga en movimiento el torno y coloque el avance automático. g)Moletée toda la superficie deseada. OBSERVACIÓN Usar kerosene para remover todas las partículas de material.

Fig.8

Fig.9

h)Haga avanzar el carro en sentido contrario y repasar el moleteado (Fig. 10). PRECAUCIÓN La pieza debe estar bien fijada, a fin de evitar el peligro de que se suelte, dañando la maquina o hiriendo al operador. Fig.10

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HO 11 - 2/3

TORNO I

122

OBSERVACIONES Los moleteados cruzados deben formar pirámides puntiagudas (fig. 10).

Fig.10

Los moleteados paralelos forman estrías perfectas (fig.11). Los moleteados cruzados pueden tener diferentes ángulos, conforme su finalidad. Los paralelos, en algunos caso, pueden ser inclinados.

Fig.11

4to. Paso Retire el moleteador y limpie con un cepillo de acero, cepillando en la dirección de las estrías (fig. 12). 5to. Paso Chaflane las aristas, para eliminar las rebabas (fig. 13).

Fig.13 Fig.12

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HO 11 - 3/3

TORNO I

123

TALADRADO EN EL TORNO: Se entiende por taladrado en el torno, el procedimiento de arranque de viruta con movimiento de corte circular, y en la cual la herramienta solo tiene movimiento de avance en la dirección del eje de giro (Fig. 1). Se realiza taladrado en el torno en aquellos casos en que se desea una posición exacta del eje del taladrado o cuando el trabajo de taladrado se hace en la pieza combinado con otros trabajos de torno. Por lo general se hace entonces todo el trabajo de torno de un lado de la pieza aprovechando la sujeción de la misma.

Fig. 1

Herramientas para taladrar.Son herramientas de corte de forma cilíndrica con ranuras rectas o helicoidales, templadas, terminan en punta cónica y afiladas con un ángulo determinado. Son utilizadas para hacer agujeros cilíndricos en los diversos materiales. Los tipos más usados son las brocas helicoidales (Figs. 2 y 3). Fig. 2

Fig. 3

Características.Las brocas se caracterizan por la medida del diámetro, forma de la espiga y material de fabricación. Material de la Broca.Es fabricada, en general, de acero rápido y acero al carbono. Las brocas de acero rápido se utilizan en trabajos que requieran altas velocidades de corte. Estas brocas ofrecen mayor resistencia al desgaste y al calor, siendo por tanto más económicas que las brocas de acero al carbono cuyo empleo tiende a disminuir en la industria. También existen brocas con pastillas de carburo metálico soldadas en sus labios cortantes y otras que tiene insertos intercambiables para mayor duración y precisión, utilizadas en industrias de mediana y gran producción.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

124

Tipos y nomenclatura.Las Figs. 4 y 5 muestran dos de los tipos más usados que sólo difieren en la construcción de la espiga. Las brocas de espiga cilíndrica se sujetan en un porta-brocas y se fabrican, normalmente, hasta un diámetro máximo de la espiga de 1 / 2”.

Fig. 4 Broca helicoidal de espiga cilíndrica

Las brocas de diámetros mayores de 1/2” utilizan espiga cónica para ser montadas directamente en el husillo de las máquinas; esto permite asegurar con firmeza a estas brocas que deben soportar esfuerzos en el corte. Lengüeta

Espiga

Cuerpo

Margen

Punta

Canales

Ángulo de la punta

Fig. 5 Broca helicoidal de espiga cónica.

El ángulo de la punta de la broca varía de acuerdo con el material a taladrar, la tabla siguiente indica los ángulos recomendables para los materiales más comunes.

Ángulos

Materiales

118º

Acero blando (fig. 6)

150º

Acero duro

125º

Acero forjado

100º

Cobre y aluminio

90º

Hierro fundido y aleaciones ligeras

60º

Plásticos, fibras y maderas.

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Fig. 6

REF. HT.04 HIT 01 - 2/4

TORNO I

125

Las aristas de corte deben tener la misma longitud (Fig. 4) El ángulo de incidencia debe tener de 9° a 15° (Fig. 5)

En éstas condiciones se obtiene una mejor penetración de la broca en el material.

Fig. 7

Fig. 8

El ángulo de ataque de la herramienta ( ) coincide con el ángulo de acanaladura y disminuye hacia el núcleo de la broca. Como en todos los filos de herramientas de arranque de viruta, se elige grande para trabajar materiales blandos y lo más pequeño posible para materiales duros. Fig. 9 Tipo N Fig. 10 Tipo H

Fig. 11 Tipo W

Broca helicoidal tipo N y = 16° a 30° Para materiales con desprendimiento normal de viruta, Broca helicoidal tipo H y = 10° a 13° Para materiales duros y frágiles Broca helicoidal tipo W y = 35° a 40° Para materiales blandos.

El taladrado comprende distintos procedimientos de mecanizado tales como avellanado, escariado, alesado (Fig. 12). que normalmente son empleados unos a continuación de otros para aprovechar la misma sujeción.

Fig. 12

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Sujeción de las herramientas de taladrar.Las distintas herramientas pueden sujetarse de distinta manera en el torno tal como se muestra en las figuras 13, 14 y 15. Husillo del cabezal móvil

Aunque la más común es con el cabezal móvil , las tres formas mostradas emplean una espiga de ensamble con golpe seco, este ajuste rápido y versátil es posible gracias al agujero cónico normalizado que tienen las máquinasherramientas y las herramientas a ser sujetadas (Fig. 16).

Fig. 13 Broca montada con porta-broca

Fig. 14 Broca montada en porta regulable

Considerando que por lo común las brocas menores de ½”pulgada se sujetan en el porta-brocas y las mayores de ½” se sujetan directamente en el husillo del cabezal móvil, o con ayuda de casquillos de reducción. El desmontaje rápido de éstas espigas, se realiza retrocediendo rápidamente el husillo y haciendo que golpee el extremo del tornillo con la lengueta de la espiga cónica (Fig. 16).

Fig. 15 Broca montada directamente en el cabezal móvil

Fig. 16

Otras formas de sujeción múltiple es con el dispositivo mostrado en la figura 17, la misma que puede sujetar hasta 6 herramientas; la posición de alineación se logra gracias a un dispositivo de retención exacta en el punto adecuado.

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Fig. 17

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TORNO I

127

CASQUILLOS Y CONOS DE REDUCCIÓN: Los conos son elementos que sirven para fijar el porta-brocas o directamente la broca al husillo de la máquina (Fig. 1). Sus dimensiones están normalizadas, dentro de los distintos sistemas de medidas, tanto para los conos macho, como para los conos hembra.

Husillo

Cono de reducción

Cuando el cono hembra es más grande que el macho, se utilizan los conos de reducción o casquillos (Figs. 4 y 5). El tipo de cono Morse es uno de los más usados en máquinas herramientas y se encuentran numerados de cero (0) a seis (6). Los conos de reducción se identifican por la numeración que le corresponde al cono exterior (macho) y al cono interior (hembra), formando juegos de conos de reducción cuya numeración completa es:

Espiga cónica de la broca

2 -1; 3 - 1; 3 - 2; 4 - 2; 4 - 3; 5 - 3; 5 - 4; 6 - 4; 6 - 5.

Fig. 1

Ejemplo: 1) El cono de reducción 4 - 3 significa que el exterior es un cono - macho Nro. 4 y el interior es un cono-hembra Nro. 3 (Fig. 2). Lengueta

Ranura

Cono Nº 4

Cono Nº 3 Fig. 2 MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HIT 02 - 1/2

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Los conos de reducción tienen una lengüeta que permite su expulsión del husillo y una ranura para desalojar la broca adaptada al mismo (Fig. 3). La manera correcta es usando una chaveta extractora es con ayuda de un martillo según la figura 4.

Fig. 3

Fig. 4

Otro tipo de Chaveta extractora manual se muestra en la figura 5 así como la manera correcta de usarla (figs. 5 y 6).

Fig. 6

Fig. 5

Condiciones de uso.Los casquillos de reducción son intercambiables, deben estar rectificados y sin rebabas para lograr un ajuste correcto (Fig. 7). Conservelos libres de golpes y con una capa de lubricante como protector del óxido.

VOCABULARIO TÉCNICO

Fig. 7

ESPIGA: Mango CONO DE REDUCCIÓN: Casquillo, boquilla, manguito

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REF. HT.04 HIT 02 - 2/2

TORNO I

129

ROSCAR CON MACHO EN EL TORNO: El método más sencillo y más rápido de cortar roscas interiores pequeñas es utilizando machos de roscar. La fig 1 ilustra el método de usar el macho de roscar manual en un torno. Recuerde que los machos roscadores son diseñados para girar hacia atrás y hacia adelante (para retirar las virutas). Existen también machos de roscar para máquina donde el roscado es continuo.

Plato Cabezal móvil Macho

Pieza Porta-machos

Fig. 1

Los Machos manuales.- Son herramientas de corte construidas de acero rápido, con rosca similar a un tornillo, con tres o cuatro ranuras longitudinales. Uno de sus extremos termina en cabeza de forma cuadrada. Estos machos generalmente se fabrican en juegos de a tres (Fig. 2). La conicidad del macho número 1 es más acentuada que el número 2, para facilitar el inicio de la rosca y la introducción progresiva (Fig. 3).

Fig. 2

Fig. 3

Los porta-machos.- Son herramientas manuales, generalmente de acero al carbono, formados por un cuerpo central, con un alojamiento de forma cuadrada o circular, en donde se fija la espiga de los machos o las terrajas respectivamente. El porta-machos funciona como una palanca que permite dar el movimiento de rotación necesario para la acción de la herramienta. Las longitudes varían de acuerdo con los diámetros de los machos. También se emplean para pasar escariadores (Fig. 4).

Fig. 4

El largo total (L) del pasamachos debe ser:

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L = 25 diámetros ( para metal duro) L = 18 diámetros ( para materiales blandos) REF. HT.04 HIT 03 - 1/1

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130

MOLETEADO: El moleteado es un proceso de presionar una herramienta con figuras en forma de diamante o en líneas rectas sobre la superficie de una pieza de trabajo. En el moleteado el material no se corta sino que se conforma (Fig. 1). El moleteado se hace tanto para propósitos prácticos como ornamentales. Pot ejemplo, los mangos de las herramientas con frecuencia se moletean para evitar que se resbalen de la mano. Esta operación se hace también para aumentar ligeramente el diámetro de una pieza de trabajo que se utilice en un montaje con ajuste de prensa. Fig. 1 El Moleteador.- es una herramienta que lleva una o dos moletas de acero templado (Fig. 2), con dientes que cuando se comprimen con la superficie del material, labran surcos paralelo, o cruzados, para permitir mejor adherencia manual, evitando se deslice la mano en las piezas, o mejorándoles el aspecto, en otros casos de ensambles entre piezas con fibras o plásticos hacen más efectiva la fijación.

Fig. 2

TIPOS 1.- Los tipos de moletas más utilizados se representan en las figuras 3, 4 y 5.

Fig. 3 Fig. 4

2.- De acuerdo con la necesidad del moleteado, se presentan las formas RAA: moleteado con entalladuras paralelas al eje; RBL: moleteado a la izquierda, RBR: moleteado a la derecha; RG: moleteado izquierda y derecha; RK moleteado cruzado. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 5

Fig. 6 REF. HT.04 HIT 04 - 1/2

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131

OBSERVACIÓN La herramienta de moletear penetra por comprensión, sin cortar el material, por lo tanto, el diámetro de la pieza no influye, podemos entonces moletear piezas de cualquier diámetro con una misma herramienta. Tabla para las moletas

MEDIDAS DE LA PIEZA (mm) DIÁMETRO D

LONGITUD L

MOLETEADO SIMPLE

MOLETEADO CRUZADO

P(Paso) en mm. (cualquier Material)

P (mm) latón Aluminio- Fibra

Hasta 8mm 8 a 16mm

Cualquiera

0,5 0,5 o 0,6

0,5 0,6

P(mm) Acero 0,6 0,6

De 16mm a 32mm

Hasta 6mm

0,5 o, 0,6 0,8

06 0,8

0,8 1

De 32mm a 64mm

Hasta 6mm 6 a 14mm Más de 14mm

0,6 0,8 1

0,5 0,8 1

0,8 1 1,2

De

Hasta 6mm 6 a 14mm 14 a 30mm más de 30mm

0,8 0,8 1 1,2

0,8 0,8 1 1,2

0,8 1 1,2 1,6

64mm

a 100mm

Se toman en cuenta el material y las dimensiones de la pieza, para dar buena apariencia al moleteado. En esta pequeña tabla se especifican sus dimensiones. Velocidad de corte para materiales blandos: 8 a 10 m/min; Velocidad de corte para materiales duros: 6 m/min; Avance: 1/5 del paso de la moleta. Antes de terminar la operación de acabado de la pieza, se debe reducir el diámetro exterior en la longitud a moletearse, una cantidad igual a la mitad del paso de la moleta a usarse. Ejemplo: se va a moletear una pieza de 30 mm. de diámetro con una moleta de 1 mm. de paso. ¿cuál será el diámetro a ser desbastado?. Datos. Diámetro = 30 mm. Paso = 1 mm., mitad del paso = 0,5 mm. Diámetro de la pieza a tornear = 30 - 0,5 = 29,5 mm. Avance: a = 1/5 del paso de la moleta = 1mm/5 = 0,2 mm. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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MATERIALES COLADOS (HIERRO FUNDIDO): Los materiales colados son aleaciones de hierro y carbono con un 2 al 4% de carbono que, debido a sus propiedades, son aptos para la producción de fundición en moldes. Entre estas aleaciones figuran el hierro fundido con grafito laminar, el hierro fundido con grafito esferoidal, la fundición dura y la fundición maleable. Se funden el hornos de cuba. HIERRO FUNDIDO.- El hierro fundido con grafito laminar prácticamente no tiene alargamiento. La superficie de rotura es gris por el hecho de que el carbono se separa preferentemente en forma de grafito. En la superficie de rotura se presentan vetas de forma laminar con radios de curvatura pequeños, los cuales actúan como entallas y reducen por tanto la resistencia. La viruta desprendida en la mecanización es quebradiza. La resistencia a la comprensión es elevada. Fig. 1.- Fusión del hierro fundido

Hierro fundido con grafito esferoidal.- Por la adición de pequeñas cantidades de magnesio y cerio, esta fundición posee en su textura depósitos de grafito esferoidal. Después de un tratamiento térmico se consigue una resistencia similar a la del acero (hasta 700N/mm2). Posee suficiente alargamiento y puede mecanizarse por arranque de viruta mejor que la fundición gris. Las propiedades mejoradas de la resistencia se explican por la forma esferoidal del grafito, que reduce los efectos de entalladura. La fundición dura.- Se obtiene por adición de magnesio y enfriamiento rápido del caldo. De esta forma se consigue que el carbono se separe en toda la sección en forma de carburo de hierro (Fe3C). La superficie de rotura tiene aspecto blanco.. Se consigue una mayor resistencia mecánica, dureza y resistencia al desgaste.

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TORNO I

133

FUNDICIÓN MALEABLE.La fundición maleable es un material colado compuesto de hierro y carbono, con propiedades similares a las del acero. La fundición maleable bruta.- se obtiene en hornos de cuba y contiene del 2,4 al 3,4 % de carbono, que aparece en forma de carburo de hierro (Fe3C) después de la solidificación. La fundición maleable bruta es dura y frágil. Las piezas fundidas deben por tanto recocerse. Fundición maleable recocida descarburada (Blanca).Las piezas fundidas se recuecen en atmósfera de oxígeno (hematites roja o mezcla de gases oxidantes), a 1000°C. El carburo de hierro se descompone en hierro y carbono, oxidándose en los bordes el carbono en forma de CO y Co2. El material se descarbura por tanto en las capas exteriores y la superficie de rotura tiene aspecto blanco. Fig. 2.- Ensayo con modelos. (Acción de la entalla en la fundición gris con grafito laminar y fundición gris con grafito esferoidal

Fundición maleable recocida no descarburada (Negra).- Las piezas fundidas se envuelven con productos neutros (arena o gas protector). En estado recocido el carburo de hierro se descompone en hierro y en grafito en forma de escamas. Ahora la textura es uniforme en toda la sección de la pieza. La superficie de rotura tiene aspecto negro.

Aplicaciones: Palancas, bujes de rueda, eslabones de cadenas, tambores de freno y piezas de máquinas. ACERO MOLDEADO.El acero moldeado es un producto colado a partir del acero de convertidor LD, de horno Siemens-Martin o de horno eléctrico. Se cuela tanto no aleado como de baja o alta aleación (Fig. 3).

Fig. 3

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TORNO I

134

CÁLCULO PARA ROSCAR CON MACHO (tablas): Para el tallado de roscas con macho, se debe hacer un taladrado previo con broca cuyo diámetro sea menor al diámetro nominal de la rosca. Esta medida se determina usando tablas de brocas para roscado manual o haciendo un simple cálculo con el siguiente procedimiento:

d = D - P

d : diámetro de la broca D: diámetro nominal de la rosca P: paso de la rosca en mm. Si es rosca en pulgadas: P =

25,4 mm Nro. de hilos

Ejemplo 1: Calcular el diámetro de la broca para tallar una rosca métrica de 10mm (M10) cuyo paso es de 1,5 mm. Dado: Buscado:

D = 10 mm. P = 1,5mm. d

Solución:

d = D - P d = 10 - 1,5 mm d = 8,5 mm.

Ejemplo 2: Hay que construir una tuerca para un tornillo de 1/2” UNC que tiene 13 hilos por pulgada ¿Cuál es el diámetro de la broca a utilizar? Dado: Buscado:

D = 1/2” = 12,7 mm. Solución: P = 13h. = 25,4/13 = 1,95 mm d

d = D - P d = 12,7 - 1,95 d = 10,75 mm.

Ejemplo 3: Para una tarea de montaje se necesita tallar una agujero roscado con machos M12 rosca fina de paso 1 mm. ¿Qué diámetro de broca se debe emplear? Dado: Buscado:

D = 12 mm P = 1 mm d

Solución:

d = D - P d = 12 - 1 d = 11 mm.

Ejemplo 4: ¿Con qué broca se debe taladrar un agujero para pasar machos 5/16”NF cuyo paso es 24 hilos por pulgada? Dado: Buscado:

D = 5/16” = 7,93 mm. Solución: P = 24h. = 25,4/24 = 1,05 mm. d.

d = D - P d = 7,93 - 1,05 d = 6,88 mm.

Nota: Si el diámetro obtenido en el cálculo no es comercial, se elegirá el diámetro próximo superior; de lo contrario se recurre a las tablas. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HIC 01 - 1/2

TORNO I

135

TABLA DE DIÁMETRO DE BROCAS RECOMENDADOS PARA ROSCAR Rosca UNC

Rosca UNF

Rosca Métrica corriente

MEDIDA

ø BROCA

MEDIDA

ø BROCA

N° 3 x 48 N° 4 x 40 N° 5 x 40 N° 6 x 32 N° 8 x 32 N° 10 x 24 N° 12 x 24 1/4 x 20 5/16 x 18 3/8 x 16 7/16 x 14 1/2 x 13 9/16 x 12 5/8 x 11 3/4 x 10 7/8 x 9 1x8 1 1/8 x 7 1 1/4 x 7 1 3/8 x 6 1 1/2 x 6

2,00 2,30 2,60 2,75 3,40 3,80 4,50 5,10 6,50 8,00 9,30 10,75 12,00 13,50 16,50 19,50 22,20 25,00 28,00 30,60 33,70

N° 3 x 56 N° 4 x 48 N° 5 x 44 N° 6 x 40 N° 8 x 36 N° 10 x 32 N° 12 x 28 1/4 x 28 5/16 x 24 3/8 x 24 7/16 x 20 1/2 x 20 9/16 x 18 5/8 x 18 3/4 x 16 7/8 x 14 1 x 12 1 1/8 x 12 1 1/4 x 12 1 3/8 x 12 1 1/2 x 12

2,10 2,35 2,65 2,90 3,50 4,10 4,60 5,50 6,90 8,50 9,80 11,50 13,00 14,50 17,50 20,40 23,20 26,40 29,60 32,70 35,90

Rosca Métrica fina MEDIDA

ø BROCA

2 x 0,25 2,6 x 0,35 3 x 0,35 4 x 0,50 5 x 0,50 6 x 0,75 6 x 0,50 8 x 1,00 8 x 0,75 10 x 1,00 12 x 1,00 14 x 1,50 14 x 1,25 16 x 1,50 18 x 1,50 20 x 1,50 20 x 2,00 22 x 1,50 24 x 1,50

1,75 2,25 2,65 3,50 4,50 5,25 5,50 7,00 7,25 9,00 11,00 12,50 12,75 14,50 16,50 18,50 18,00 20,50 22,50

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Rosca Whitworth MEDIDA

1/8 x 40 5/32 x 32 3/16 x 24 7/32 x 24 1/4 x 20 5/16 x 18 3/8 x 16 7/16 x 14 1/2 x 12 9/16 x 12 5/8 x 11 3/4 x 10 7/8 x 9 1x8 1 1/8 x 7 1 1/4 x 7 1 3/8 x 6 1 1/2 x 6 1 3/4 x 5

MEDIDA

ø BROCA

2 x 0,4 2,3 x 0,4 2,6 x 0,45 3 x 0,5 3,5 x 0,6 4 x 0,7 4,5 x 0,75 5 x 0,8 6 x 1,00 7 x 1,00 8 x 1,25 9 x 1,25 10 x 1,50 11 x 1,50 12 x 1,75 14 x 2,00 16 x 2,00 18 x 2,50 20 x 2,50 22 x 2,50 24 x 3,00

1,60 1,90 2,15 2,50 2,90 3,30 3,80 4,20 5,00 6,00 6,80 7,80 8,50 9,50 10,50 12,00 14,00 15,50 17,50 19,50 21,00

Rosca NPS

ø BROCA

MEDIDA

ø BROCA

2,60 3,20 3,70 4,60 5,20 6,60 8,00 9,40 10,50 12,00 13,50 16,50 19,50 22,50 25,00 28,00 31,00 34,00 39,50

1/8 x 27 1/4 x 18 3/8 x 18 1/2 x 14 3/4 x 14 1 x 11 1/2 1 1/4 x 11 1/2 1 1/2 x 11 1/2 2 x 11 1/2

8,90 11,50 15,00 18,50 24,00 30,00 39,00 45,00 57,00

Rosca NPT MEDIDA 1/8 x 27 1/4 x 18 3/8 x 18 1/2 x 14 3/4 x 14 1 x 11 1/2 1 1/4 x 11 1/2 1 1/2 x 11 1/2

ø BROCA 8,60 11,00 14,50 18,00 23,50 29,00 38,00 44,00

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TORNO I

136

CÁLCULO CON RAÍCES: Radicando (base) = cantidad a la que habrá que extraer la raíz Exponente de la raíz = potencia de la raíz Valor de la raíz = resultado 1.- Definición.- El cálculo de la raíces es la inversión del cálculo de potencias Si en el cálculo de potencias 43 = 4 x 4 x 4 = 64 3

En el cálculo de raíces

64

3

=

Exponente de la raíz

valor de la raíz

4 x 4 x 4 = 4

Deducción: El exponente de la raíz indica cuántas veces hay que descomponer el

Radicando

radicando en factores iguales. 2.- El signo.- De los exponentes pares de las raíces con bases positivas resultan valores de raíces ±, siendo el valor positivo el principal. Ejemplo:

9 = + 3 ya que (+3) x (+3) = 9

Cuando los exponentes de la raíz son impares, el valor de la raíz toma el signo del radicando: Ejemplo:

3

8 = + 2 pero

3

-8

= -2, ya que (-2) x (-2) x (-2) = -8

3.- Suma y resta.- Sólo raíces con radicandos y exponentes de raíces iguales pueden sumar y restarse, sumando y/o restando los coeficientes. Ejemplo:

3 x

9 +

ya que

9 - 3 x

9 = 3,

9 (3 + 1 - 3) = 3

4.- Multiplicación.- Raíces con exponentes de raíces iguales se multiplican multiplicando los radicandos entre sí y extrayendo la raíz indicada por los exponentes: Ejemplo:

4 x

9 =

4x9 =

36 = 6, ya que

4 x

9 = 2x3 = 6

Deducción: En la multiplicación se extrae la raíz a cada factor Raíces con exponentes diferentes se reducen a un común exponente antes de multiplicarlas: Ejemplo:

4 x

16 =

4

42 x 16 =

256 = 4, ya que

4

4 x 16 = 2 x 2 = 4

5.- División.- Raíces con exponentes iguales se dividen dividiendo los radicandos entre sí y extrayendo la raíz indicada por los exponentes: 36 = 4

Ejemplo:

36 = 4

6 36 = = 3 2 4

9 = 3 , ya que

Deducción: En los quebrados se extrae la raíz al numerador y denominador. Raíces con exponentes diferentes se reducen a un común exponente antes de dividirlas: 4

Ejemplo:

64 = 2

4

64 = 22

4

16 = 2, ya que

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

4

64 = 2

2x4 = 2 2 REF. HT.04 HIC 02 - 1/2

TORNO I

137

6.- Propiedades.a) El exponente de la raíz cuadrada no se indica: b) Potencias de raíces iguales tienen exponentes de raíces iguales c) Toda raíz puede escribirse como potencia d) Los exponentes de las raíces y bases se pueden reducir y ampliar e) Potencias y raíces con los mismos exponentes se anulan f) El orden de los exponentes en la extracción de raíces no altera el valor. 7.- Ejemplos: a) La superficie de la sección transversal de un remache roblonado es de 113,04 mm2. Calcule el diámetro del agujero en mm. dado: A = 113,04 mm2 buscado: d en mm. A solución: A = p x r2 - r2 = p r2 = 113,04 mm2 / 3,14 = 36mm2 r = 36mm2 = 6 mm. d = 12 mm. b) El diámetro y la longitud de un pivote están en relación de 1 : 4. Calcule el diámetro correspondiente a una superficie se soporte (dxl) proyectada de 256 mm2 dado: A = 256 mm2 proporción: 1 : 4 (d x l) buscado: d en mm. solución: A = dxl 256 mm2 = d x l 256 mm2 = 1x . 4x = 4x2 256 mm2 = 64 mm2 x2 = 4 x = 64mm2 = 8mm d = 8 mm.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

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TORNO I

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CONCEPTOS DE METROLOGÍA (características y procedimientos): Los elementos característicos de los instrumentos de medición son los indicadores, las escalas graduadas, la subdivisión, el valor de la escala y el intervalo de medición. Como procedimiento de medición se distingue entre medición directa y medición indirecta.

Fig. 1 Magnitudes características de los instrumentos

Elementos característicos de los instrumentos de medición Por indicación se entiende la posición de un índice o aguja sobre una escala graduada. Una escala graduada es la sucesión de un número de rayas sobre un soporte. El intervalo entre rayas divisoras es la unidad de longitud de la escala. Por subdivisión de la escala se entiende la unidad numérica indicada, sin indicación de la clase de unidad. Por valor mínimo de la escala se entiende la variación de la magnitud de medición que produce en la escala graduada el desplazamiento de la aguja o índice en una subdivisión de aquélla, p. ej., valor de la escala = 0,1 mm. El intervalo de indicación es el campo de los valores de medición que pueden leerse en un instrumento de medición. El intervalo de medición es la parte del intervalo de indicación en el cual está comprendido el límite de error estipulado. La medida es el valor determinado por el indicador del instru mento de medición. Resu l ta de multiplicar la indicación por el valor de la escala. Fig. 2 Procedimientos de medición.

Procedimientos de medición directos En la medición directa o absoluta, el valor de medición de una magnitud buscado se indica inmediatamente en el instrumento de medición. La magnitud se compara con un elemento patrón (escala) perteneciente al instrumento. El principio de medición se llama también por esta razón medición de comparación. Ejemplos: regla graduada, pie de rey y tornillo micrométrico. En la medición indirecta o relativa, denominada también medición de diferencia, en el instrumento de medición se compara solamente la diferencia de la magnitud con el elemento patrón (calibre de ajuste, galgas paralelas). El instrumento de medición se ajusta en primer lugar al valor nominal con un elemento patrón. Si a continuación se efectúa una medición, se indica la diferencia de longitud entre la pieza y el elemento patrón. Ejemplos: el reloj comparador y el comparador de precisión. MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HIC 03 - 1/1

TORNO I

139

EJERCICIOS DE REPRESENTACIÓN EN TRES VISTAS:

V. frontal

V. lateral

1er. Solido isométrico

V. superior

V. frontal

V. lateral

2do. Solido isométrico

V. superior

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HIC 04 - 1/2

TORNO I

V. frontal

140

V. lateral

3er. Solido isométrico

V. superior

V. frontal

V. lateral

4to. Solido isométrico

V. superior

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HIC 04 - 2/2

TORNO I

141

ACOTADO, REGLAS DE ACOTADO: 1.- Las medidas se dan en milímetros, anotando solo la cifra. Si la cota se da en otra unidad de medida, debe indicarse ésta. 2.- En el tipo de línea de 0,5 mm las flechas tienen una longitud de 2,5 mm y son en negrita. 3.- Las líneas de cota deben tener una distancia de 10 mm desde la arista y de 7 mm desde las líneas paralelas de cota. Las cifras de cota se superponen a la línea de cota y van alternadas. Se pueden interrumpir las líneas de cota para intercalar la cifra, solo si hay poco espacio. Las líneas auxiliares sobrepasan a las líneas de cota entre 1 a 2 mm. 4.- Las acotaciones deben ser de tal manera que permitan su lectura desde abajo y desde la derecha. En dimensiones pequeñas, por ejem. , menos de 10 mm, se ubican las flechas fuera de la figura. Si el espacio entre las líneas auxiliares o entre las aristas no es suficiente para las cifras, se ubican éstas sobre las flechas. 5.- La acotación se efectúa partiendo desde la arista de referencia. La cota menor está más próxima a la pieza. Las medidas obvias no se acotan. 6.- Las piezas simétricas se acotan simétricamente a su eje, que sobrepasa 2 a 3 mm el borde exterior. Las piezas planas son representadas en una vista. El espesor de la pieza puede ser anotado en la superficie o al costado. Ejemplo: t = 2mm. 7.- Líneas de cota no deben ser la prolongación (a) de una arista, no deben ser usadas como líneas auxiliares(b) y debe evitarse el cruce de líneas de cota © entre sí. 8.- Las cifras de cota no deben ser separadas por líneas. Hay que interrumpir la línea de eje.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HIC 05 - 1/1

TORNO I

142

CONSECUENCIAS DE LOS ACCIDENTES.CONSECUENCIAS FAMILIA:

PARA LA

La familia queda afectada y perjudicada por: a) Angustia al recibir la noticia b) Futuro incierto, por limitaciones económicas. c) Gastos extras, durante la recuperación del trabajador

CONSECUENCIAS EMPRESA:

PARA LA

Pérdida económica, por costos derivados del accidente

CONSECUENCIAS NACIÓN:

PARA LA

Cada vez que se lesione o pierde la vida un trabajador, por ser una persona que deja de producir, la nación reduce sus ingresos.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.04 HIC 06 - 1/1

145

N10

30°

R1/16”

4

1/2 NC.

ø22

0 ø1

2 x 45°

126

3 10 150

ORDEN DE EJECUCIÓN

N°

Habilitar material Acondicionar torno Tornear superficie cilíndrica en plato universal Refrentar Hacer agujero de centro Tornear superficie cilíndrica entre plato y punta Ranurar y tronzar en el torno Tornear superficie cónica externa con carro sup. Abrir rosca triangular ext. con penetración perpend.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 01

01

PZA

CANT

PERÚ

HERRAMIENTAS / INSTRUMENTOS

Útil de cilindrar Útil de refrentar Útil de ranurar Útil de roscar Broca de centrar Contrapunta Calibrador 150mm Brocha de nylon.

Llave exagonal Llave Té Llave mixta Porta-brocas Goniómetro Aceitera Martillo blando Lentes de protección

SAE 1020

Ensambla con la tarea 4

DENOMINACIÓN - NORMA / DIMENSIONES

MATERIAL

OBSERVACIONES

Proyecto: Tornillo de Ajuste

HT. 05

Eje cónico roscado

ø1” x 152mm.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF: AD.01.04

Tiempo: 48 hrs.

Hoja: 1/1

Escala: 1 : 1

Año: 2004

TORNO I

147

OPERACIÓN: TORNEAR SUPERFICIE CÓNICA EXTERNA Es dar forma al material en rotación haciendo desplazar la herramienta oblicuamente al eje del torno, conforme la inclinación dada al carro porta-herramientas (Fig. 1). Sus principales aplicaciones son en la construcción de puntas de tornos, conos de reducción, asientos de válvulas y pasadores cónicos.

Fig. 1

PROCESO DE EJECUCIÓN 1er. Paso Tornée cilíndricamente el material. Dejándolo en el diámetro mayor del cono. OBSERVACIÓN: Usar refrigerante. 2do. Paso Incline el carro porta-herramientas. a) Afloje los tornillos de la base. b) Gire el carro porta-herramienta al ángulo deseado observando la graduación angular (Figs. 2 y 3). c) Apriete los tornillos de la base.

/2

Tornillo de fijación

Fig. 2

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 3

REF. HT.05 HO 12 - 1/2

TORNO I

148

3er. Paso Corrija la posición de la herramienta. C

4to. Paso Coloque el carro principal en posición de tornear el cono.

d

D

OBSERVACIÓN: La herramienta tiene que estar rigurosamente a la altura del centro y perpendicular a la generatriz del cono (Fig. 4). 5

a) Gire la manivela del carro Fig. 4 portaherramientas desplazándolo totalmente hacia el frente. b) Desplace el carro principal hacia la izquierda hasta que la punta de la herramienta sobrepase 5 mm., aproximadamente del cono (Fig. 4). c) Fije el carro principal apretando el tornillo de fijación (Fig. 2). 5to. Paso Ponga el torno en funcionamiento. 6to. Paso Inicie el torneado por el extremo B del material (Fig. 5), con pasado suave, girando la manivela del carro porta-herramientas lentamente.

B Fig. 5

OBSERVACIONES: 1.- Cambiar de mano en la manivela, de modo que no se interrumpa el corte. 2.- Usar refrigerante. 7mo. Paso Verifique el ángulo del cono. Cuando esté más o menos a la mitad del torneado (Fig. 6 y 7) y corrija si es necesario.

Fig. 6

Fig. 7

8vo. Paso Repita las indicaciones. del 6to. al 7mo. paso hasta terminar la operación.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.05 HO 12 - 2/2

TORNO I

149

OPERACIÓN: ABRIR ROSCA TRIANGULAR EXTERIOR Es dar forma triangular al filete de una rosca , con una herramienta de perfil adecuado, conducida por el carro, con penetración perpendicular a la pieza (Fig. 1). El avance debe ser igual al paso del filete, por cada vuelta completa del material. La relación entre los movimientos de la herramienta y del material se obtiene con un tren de engranajes en la lira o en la caja de avances. Es una operación necesaria para construir las roscas de la piezas y tornillos de precisión (Fig. 2).

Fig. 1

Fig. 2

PROCESO DE EJECUCIÓN . 1er. Paso Cilindre el diámetro nominal.

2do. Paso Posicione y fije la herramienta. a) Ubiquela a la altura del centro (Fig. 3). b) Ubiquela con bisectriz del ángulo del perfil perpendicular al material.

Fig. 3

OBSERVACIÓN: Verifique con plantilla de roscas (Fig. 4). c) Fije la herramienta.

3er. Paso Prepare el torno. a) Disponga el avance necesario para roscar.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig.4

REF. HT.05 HO 13 - 1/4

TORNO I

150

OBSERVACIÓN: Utilice la caja de avances y si el torno no tuviera, monte el tren de engranajes calculado. PRECAUCIÓN: Procure la manera de que nadie pueda poner en marcha el torno durante el cambio de engranajes. b) Determine la rotación para roscar, consultando la tabla. c) Verifique si el carro portaherramienta esta en posición paralela al eje de la pieza (Fig.5). 4to. Paso Verifique la preparación. a) Ponga en marcha el torno. Fig. 5

PRECAUCIÓN: Asegúrese que la protección del tren de engranajes está colocada.

Cero

b) Ponga en contacto la herramienta con el material. c) Desplace la herramienta fuera del material y coloque a cero el tambor graduado del carro transversal , lo mismo que el tambor del carro porta herramientas (Fig. 5) d) Avance la herramienta dando una profundidad de corte de 0,05 mm. e) Maniobre la palanca para el avance de roscar y deje que la herramienta marque unos diez filetes (Fig. 6) f) Retire la herramienta y pare el torno. g) Verifique el paso obtenido con ayuda del cuenta-hilos (Fig. 6) o una regla graduada (Fig. 7).

Cuenta-hilos

Fig. 6

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Regla graduada

Fig. 7

REF. HT.05 HO 13 - 2/4

TORNO I

151

5to. Paso Desbaste la rosca. a) Retire la herramienta y vuelva al punto inicial del corte. OBSERVACIONES: 1.- Cuando el paso de la rosca que se construye es submúltiplo del paso del tornillo patrón, se puede desconectar el avance automático y desplazar el carro a mano. 2.- Cuando no ocurre eso, para volver al punto inicial de corte, hagalo sin desconectar el avance automático, haciendo girar el torno en sentido contario. de

OBSERVACIÓN: Vaya controlando sobre el tambor graduado las profundidades de las sucesivas pasadas para saber cuando se llega a la altura del filete. c) Ponga en marcha el torno y dé una pasada de corte, interrumpiendola cuando llegue al largo previsto de la rosca (Fig. 9). OBSERVACIÓN: Durante todo el roscado, lubrique conforme a la tabla.

1° Pasada

b) Coloque la profundidad pasada recomendada (Fig. 8).

Fig. 8

Ranura de salida Fig. 9

d) Regrese al punto inicial repitiendo la indicación a. e) Dé otra pasada de corte, dando una nueva profundidad de corte y desplazando longitudinalmente la herramienta (Fig. 10). f) Repita las indicaciones d y e, trasladando la herramienta longitudinalmente en sentido contrario al de la indicación e (Fig. 11).

Fig. 10

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 11

REF. HT.05 HO 13 - 3/4

TORNO I

152

OBSERVACIÓN: Continúe dando pasadas con el mismo procedimiento hasta que falte alguna décima de mm. Para alcanzar la altura del filete. 6to. Paso Termine la rosca. a) Ubique la herramienta en el centro de la ranura entre filetes, con el carro avanzado. b) De profundidad de corte, la menor posible, hasta que la herramienta corte en los dos flancos del filete, a fin de reproducir exactamente su forma , y tome referencia en el tambor graduado. c) Repase toda la rosca con la misma profundidad de la indicación b. 7mo. Paso Verifique la rosca, Con la ayuda de una tuerca patrón (Fig. 12) o un calibre de tolerancias (Fig. 13)

Fig. 12

Fig. 13

OBSERVACIONES: 1.- La tuerca patrón o calibrador deben entrar justos, pero sin forzarlos. 2.- En caso necesario, dé nuevas pasadas con el mínimo posible profundidad de corte hasta obtener el ajuste.

de

SEGURIDAD: 1.- No toque los filetes de las roscas talladas hasta que hayan sido acabadas, algunas de éstas podrías ser cortantes y causar lesiones en la mano. 2.- Use lentes protección en todo momento. 3.- Use brocha de nylon para retirar la viruta. PROTECCIÓN AMBIENTAL.- El empleo de energía eléctrica contamina el medio ambiente. Prepare bien la máquina antes de encenderla y efectúe la tarea con el mínimo de tiempo de consumo eléctrico. Colabore con la protección del medio ambiente respetando las disposiciones dadas, para el manejo y ahorro de la energía eléctrica.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.05 HO 13 - 4/4

TORNO I

153

TORNO MECÁNICO HORIZONTAL (CAJA DE AVANCES): Es el mecanismo que permite hacer varios cambios rápidos, entre la lira y el tornillo patrón o la barra para avances automáticos del carro. Está constituida de una caja de fundición gris de hierro, con un juego de engranajes selectores que engranados ordenadamente, permiten una gama de relaciones de transmisión con respecto al husillo, produciendo diferentes velocidades de rotación a la barra y por lo tanto diferentes avances al carro (Fig. 1).

Caja de avances

Fig. 1

FUNCIONAMIENTO.- La figura 2 presenta una caja de avances que permite seis rotaciones diferentes transmitidas una a la vez por la palanca de cambios al tornillo patrón y la barra del carro. Husillo

En el eje 3 de avances, están montadas 9 ruedas dentadas diferentes Zg. En el eje 2, paralelo al eje 3 y ranura de chaveta, están las ruedas Z8 y Z7 que, debido a una chaveta deslizante, se desplaza entre las posiciones 1 al 9. A cada una de esas posiciones corresponde un pequeño encaje en la ranura externa de la caja, por donde pasa el mango de la palanca de cambio. Fig. 2

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.05 HIT 01 - 1/2

TORNO I

Palanca selectora de gama

154

Palanca selectora del tren

Fig. 3

Otros modelos de cajas de avance más modernos incluyen transmisiones por engranajes que permiten cambios de velocidades de avance mucho más rápido, con los que se pueden obtenerse una gama amplia de avances para su aplicación en el maquinado automático o para seleccionar el paso de la rosca a tallar en el sistema métrico o ingles. Cuidados: a.- Al desmontar o montar los engranajes del soporte o desplazar las palancas de la caja, hacerlo con el torno detenido. b.- Mantener limpias y lubricadas las ruedas de la lira y el mecanismo de la caja de avances. c.- Conectar las transmisiones a la caja de avances solo y únicamente cuando se trabajará con avance automático o para roscado en el torno.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.05 HIT 01 - 2/2

TORNO I

155

DESALINEAMIENTO DE LA CONTRAPUNTA PARA TORNEAR SUPERFICIE CÓNICA: Es determinar el desalineamiento de la contrapunta en relación con la linea imaginaria central del eje del torno, para tornear cónico externo entre puntas (fig. 1)

Fig. 1

Este sistema se aplica solamente en piezas que tengan poca conicidad externa (hasta 10° de conicidad), de grandes longitudes y en roscado cónico externo. Para calcular el desalineamiento de la contrapunta, se multiplica la mitad de la diferencia de los diámetros (D - d) por la longitud total de la pieza (l) y divide por la longitud cónica de la misma ( c) FORMULA: X=

mayor - menor 2

x

longitud total de la pieza longitud del cono

=

(D - d) L 2.c

EJEMPLO: Calcular el desalineamiento del cabezal móvil, para tornear la pieza cónica de la figura 2 (D - d) L (30 - 26) x 180 4 9 x x X= = 2.c 2 x 100 2 5 =

36 10 = 3,6 mm. Fig. 2

El desalineamiento sera de 3,6 mm, en la base del cabezal móvil (Fig. 3). Cuando la pieza es cónica en toda su longitud, el desalineado de la contrapunta es igual a la diferencia de los diámetros dividida por dos (Fig. 4). x=

D- d 30 - 24 x = 3 2 2

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

Fig. 3 REF. HT.05 HIT 02 - 1/2

TORNO I

156

Conicidad en porcentaje (%) Cuando la conicidad es dada en porcentaje, basta multiplicar el porcentaje por la longitud total de la pieza. x =

conicidad x longitud total = porcentaje x longitud total 2

Fig. 4

Fig. 5

Ejemplo: Calcular el desalineamiento del cabezal móvil para tornear la pieza de la figura 5

10% = X=

10 100

0,1 x 2

=

0,1 (conicidad)

200 =

0,05 x 200 =10mm.

Conclusión: Si en 100mm. De longitud, el diámetro menor de la pieza disminuye en 10mm. (10%) en 200mm, el diámetro menor sera 20mm. menor.

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

REF. HT.05 HIT 02 - 2/2

TORNO I

157

PERFILADO (ROSCADO TRIANGULAR: Roscas.- Es una saliente en forma helicoidal, que se desarrolla, externa o internamente, alrededor de una superficie cilíndrica o cónica. Filete Esas salientes se denominan filetes (Fig. 1)

Fig. 1

Perfil.El perfil indica la forma de la sección del filete de la rosca, en un plano que contiene el eje del tornillo. a) Triangular tubos;

tornillos y tuercas de fijación, uniones en

b) Trapecial órganos de comando de las máquinas Herramientas (para transmisión de movimiento suave y uniforme), husillos, prensas de estampar; c) Cuadrado en desuso, pero se aplica en tornillos de piezas sujetas a choques y grandes esfuerzos (morsas); d) Diente de sierra cuando el tornillo ejerce gran esfuerzo en un solo sentido, como en morsas y gatos; e) Redondo soportar grandes esfuerzos.

tornillos de grandes diámetros que deben

Sentido de dirección del filete.El filete puede tener dos sentidos de dirección. Mirando el tornillo en posición vertical :

El filete asciende de izquierda a derecha

Fig. 2 Rosca derecha

MECÁNICO DE MANTENIMIENTO

El filete asciende de derecha a izquierda

Fig. 3 Rosca izquierda

REF. HT.05 HIT 03 - 1/4

TORNO I

158

Pasos múltiples.La rosca de un solo filete tiene una sola entrada y se emplea de modo predominante (Fig. 4). La de dos filetes tiene dos entradas( Fig. 5); las roscas de varios filetes (Fig. 6), se hacen necesarias cuando con un corto giro se quiere obtener un gran avance en dirección axial. Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6

Nomenclatura de la Rosca.Independientemente de su uso, las roscas tienen los mismos elementos , variando apenas en su forma y dimensiones (Figs. 7 y 8).

h1

P

c

h

i

d

d1 d2

D

D1

f