Guia 5-Manual de Tornero-Parte I

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

LA VICTORIA ESTADO ARAGUA EXTENSIÓN MARACAY

Taller Mecanizado I. Fase II

Manual de Tornero. 1.- El Torno. Funcionamiento del torno y sus partes. Tipos de Operaciones. 2.-Procedimientos para el mecanizado. Recomendaciones. Parámetros de corte. Condiciones de corte. 3.-Tablas y Practica de Torneado.

*Operario de torno paralelo

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

El Torno Se denomina torno (del latín tornus, y este del griego τόρνος, giro, vuelta) a un conjunto de máquinas herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinasherramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre puntos) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.

FIGURA 1.Herramienta-Pieza de trabajo y Viruta Carro

Portaherramient El torno es una máquina que trabaja as en el plano porque solo tiene dos ejes de trabajo, normalmente denominados Z y X. La x herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea, Z llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje X, en dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se apoya la torreta portaherramientas. Cuando el carro principal FIGURA 2. Ejes en los cuales se mueve el carro portaherramientas desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de simetría de la pieza se realiza la operación denominada refrentado.

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Partes del Torno

Cabezal Móvil

Cabezal Fijo

B

C A

D

E

F

H

I

Cabezal Móvil

G Cabezal Fijo FIGURA 3. Partes del Torno. Torno tipo 1 y Tipo 2. Existentes en la UPTA- La Victoria

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El torno tiene los siguientes componentes principales:

A

Plato de Mordazas: Su función consiste en sujetar la pieza a maquinar, hay varios tipos como el chuck independiente de 4 mordazas o el universal mayormente empleado en el taller mecánico al igual hay chuck magnéticos y de seis mordazas. FIGURA 4. Plato de Mordazas

B Caja de Velocidades y Motor: Su función controlar las G velocidades de giro del plato giratorio, así como también controlar el sentido de desplazamiento automático del carro portaherramientas. (Ver figura: Partes del torno) a

e

b

c

d

FIGURA 5. Caja de Velocidades. Controles de velocidad del plato de mordazas

Palanca de cambio de relación de transmisión de engranajes Palanca de control de sentido de movimiento automático del carro longitudinal y transversal Tabla de velocidades de avance del carro portaherramientas Palanca reductora de velocidades de plato de mordazas

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C B

Panel de Controles del Motor: Su función consiste en encender y apagar el motor.

D Portaherramientas: También llamado torreta B portaherramientas, su función consiste en sujetar y posicionar la herramienta de corte. Existen diferentes tipos de torretas, las más comunes corresponde a la torreta de cuatro herramientas. FIGURA 6. Torreta para cuatro herramientas

Carro Portaherramientas: Consta del carro principal, que produce los movimientos de E avance B y profundidad de pasada y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal. En los tornos paralelos hay además un carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y el porta herramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección.

Las partes del carro portaherramientas están constituidas tal y como se muestra en la figura 1. Bancada. 2. Cremallera. 3. Torre múltiple. 4. Palanca de fijación de la torreta. 5. Carrito superior. 6. Carro longitudinal 7. Carro transversal. 8. Superficie de guía del carro transversal. 9. Tornillos de fijación del tablero al carro. 10. Tablero del carro. 11. Manivela de mando del carrito superior. 12.. Volante de mando del carro longitudinal. 13. Manivela de mando del carro transversal. 14. Barra de cilindrar

FIGURA 7. Partes del Carro portaherramientas. Carros superior y transversal y torre portaherramientas.

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Carro superior y carro transversal En la figura 6 se muestra que la torre portaherramientas se apoya sobre el llamado carro superior. Este carro se desplaza en los sentidos indica-dos por las flechas A y B y es giratorio (Figura 8), de forma que puede dar una vuelta completa. Para hacerlo girar basta aflojar los dos tornillos de fijación, uno de los cuales se aprecia en la figura, y después de ponerlo en la posición conveniente, volver a apretar los tornillos, cuidando de que queden bien fuertes. Para darse cuenta de la situación del carro en el torno compare las figuras 8 y 7. El movimiento de giro y el del recorrido segun las flechas A y B proporcionan a este carro y por tanto, a la herramienta fija en la torrecilla, una gran variedad de aplicaciones y formas a ejecutar.

FIGURA 8. Esquema de posición de los carros transversal y superior (A) y (B) y el carro longitudinal (C)

El carro superior va fijado a su vez sobre el carro transversal. Observe en la figura 7 y según las flechas C y D el recorrido del carro transversal. Vea que este recorrido es perpendicular al

eje de trabajo. Tanto el carro superior como el carro transversal efectúan su avance con un mecanismo igual al del cabezal móvil, solo que en el carro superior se ha sustituido el volante por una manivela, aunque modernamente también se montan pequeños volantes. Asimismo, la guía que en el cabezal móvil se efectúa mediante el vástago completa-mente cilíndrico, en los carros se hace con una superficie de forma especial, llamada ala de mosca o cola de milano, de manera que se deslizan como si fueran un patín. Carro longitudinal En la figura 6 y figura 8 se muestra que todo el conjunto de torre y carros superior y transversal descansan sobre el llamado carro longitudinal y que este puede desplazarse a lo largo de la bancada y precisamente lo hará paralelamente a ella, ya que va guiado en la forma conveniente para ello. Si se desplaza, pues, la herramienta sobre la pieza por medio del carro longitudinal, se efectuara una operación de cilindrado, ya que el avance de la herramienta va perfectamente guiado por la bancada y la superficie conseguida será completamente paralela a ella.

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Es evidente que el avance de la herramienta sobre la pieza debe efectuarse de una manera regular y uniforme y, por ello, al ir ordenando por el carro longitudinal, esta ha de avanzar suavemente sobre la bancada.

F Panel de controles del carro portaherramientas: S función es controlar el avance longitudinal y/o transversal del carro portaherramientas en un proceso automático de B mecanizado, además de permitir la selección de los tipos de roscas.

FIGURA 10. Tablero. Torno tipos 2. Upta

FIGURA 9. Tablero o delantal. Torno del Taller Upta

Partes:

Manivela de mando del carro transversal Palanca para el proceso de roscado Palanca de Puesta en marcha del husillo Palanca para el movimiento automático de carro portaherramientas Volante de mando del carro longitudinal.

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Movimiento del carro longitudinal En el torno el avance se efectúa a mano como su nombre indica, es decir, el mismo operario es el que empuja el carro longitudinal y proporciona el esfuerzo necesario para el trabajo de corte. Esta operación debe efectuarse siempre de una forma suave. Puede definirse como avance el desplazamiento longitudinal de la herramienta durante una vuelta completa de la pieza, o sea del eje de trabajo. El avance se efectúa, mediante el accionamiento del volante alojado en el tablero del carro (vea la figura 6-7-9) y en la forma que a continuación se explica. El tablero del carro o delantal (Figura 7-8)va fijado al carro longitudinal con unos tornillos que se aprecian en la figura de forma que quedan como si fuera una sola pieza. Detrás de este tablero es donde van montados los mecanismos de avance automático en los tornos modernos, mientras que en el torno que ahora usted estudia queda reducido al mecanismo de cremallera para el avance a mano. La cremallera (la figura 11) va fijada con tornillos en la parte anterior de la bancada y a todo lo largo de ella. Debido a las dificultades que se tendrían para hacer una pieza de tanta longitud y de tan poco grosor, se hace en dos o tres tramos, según la longitud de la bancada; estos tramos deben quedar exactamente a la misma medida. Se tallan unos dientes como si se tratara de un engranaje. El volante del delantal va montado sobre un eje dentado en su extremo posterior, en realidad es un piñón que engrana perfectamente con la cremallera. Al girar el volante, se hace girar el piñón, y este se desplaza a lo largo de la cremallera, arrastrando con él al tablero o delantal y, por consiguiente, al carro y a la herramienta.

FIGURA 11. Sistema de movimiento del carro portaherramientas.

Este mecanismo, al mismo tiempo que ayuda al empuje suave del carro y de la herramienta contra la pieza, evita los acelerones o empujes bruscos que pudieran efectuarse, pues por el tacto de la mano sobre el volante puede graduarse la fuerza que hace el tornero por la presión que se nota entre el piñón y la cremallera. A lo largo de esta lección usted ha visto la forma en que funciona el torno sencillo de cilindrar a mano, como se recibe el movimiento y como lo transforma en el giro de la pieza, el uso que se da Recopilado y Adaptado Por. Ing. Daniel Ochoa

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a los diferentes órganos del torno, como se fija la herramienta y de qué manera se efectúa el avance de esta, accionando el volante del delantal.

G Bancada y Guías: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte B lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro superior principal. H Contrapunto (Cabezal Móvil): el contrapunto es el elemento que se utiliza para servir de apoyo B y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como otros elementos tales como portabrocas o brocas para hacer taladros en el centro de los ejes. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada. Se llama cabezal móvil porque su característica principal consiste en trasladarse o desplazarse a lo largo de la bancada, según el trabajo a realizar, pudiéndose fijar en la position que convenga, mediante una fuerte zapata que lleva en la parte interior de la bancada. Las funciones principales del cabezal son: 1.- Servir de apoyo para el mecanizado de piezas muy largas, que no pueden mecanizarse al aire debido a su longitud (órgano sujeta-piezas). 2.- Poder montar en su parte delantera, herramientas de corte, tales como brocas, etc. (órgano portaherramientas). Las partes principales son las siguientes, las cuales puede apreciar en la figura : —

El cuerpo del cabezal.

—

El grupo vástago-husillo-punto.

—

El dispositivo de reglaje. FIGURA 12.Cabezal Móvil (Contra-punto)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Punto. Vástago. Palanca de fijación del vástago. Suela del cabezal. Tornillo del dispositivo de reglaje. Tornillo de fijación a la bancada. Volante.

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Operaciones en el Torno

1.3.1-Movimientos de trabajo en la operación de torneado Movimiento de corte: por lo general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor eléctrico que transmite su giro al husillo principal mediante un sistema de poleas o engranajes. El husillo principal tiene acoplado a su extremo distintos sistemas de sujeción (platos de garras, pinzas, mandrinos auxiliares u otros), los cuales sujetan la pieza a mecanizar. Los tornos tradicionales tienen una gama fija de velocidades de giro, sin embargo los tornos modernos de Control Numérico la velocidad de giro del cabezal es variable y programable y se adapta a las condiciones óptimas que el mecanizado permite. Movimiento de avance: es el movimiento de la herramienta de corte en la dirección del eje de la pieza que se está trabajando. En combinación con el giro impartido al husillo, determina el espacio recorrido por la herramienta por cada vuelta que da la pieza. Este movimiento también puede no ser paralelo al eje, produciéndose así conos. En ese caso se gira el carro charriot, ajustando en una escala graduada el ángulo requerido, que será la mitad de la conicidad deseada. Los tornos convencionales tienen una gama fija de avances, mientras que los tornos de Control Numérico los avances son programables de acuerdo a las condiciones óptimas de mecanizado y los desplazamientos en vacío se realizan a gran velocidad. Movimiento de corte TORNEADO

(Rotación de la Pieza)

Movimiento de Avance FIGURA 13. Movimientos de torno.

(Avance de la Herramienta)

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Profundidad de pasada: movimiento de la herramienta de corte que determina la profundidad de material arrancado en cada pasada. La cantidad de material factible de ser arrancada depende del perfil del útil de corte usado, el tipo de material mecanizado, la velocidad de corte, potencia de la máquina, avance, etc.

Profundidad de Pasada FIGURA 14. Torneado. Profundidad de Corte

FIGURA 15. Cilindrado. Torneado

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Nonios de los carros: para regular el trabajo de torneado los carros del torno llevan incorporado unos nonios en forma de tambor graduado, donde cada división indica el desplazamiento que tiene el carro, ya sea el longitudinal, el transversal o el charriot. La medida se va conformando de forma manual por el operador de la máquina por lo que se requiere que sea una persona muy experta quien lo manipule si se trata de conseguir dimensiones con tolerancias muy estrechas. Los tornos de control numérico ya no llevan nonios sino que las dimensiones de la pieza se introducen en el programa y estas se consiguen automáticamente.

Índice del nonio:

Nonio del carro superior:

Nonio del carro transversal:

Índice del Nonio: Nos permite medir el desplazamiento del carro correspondiente, su unidad viene expresada en milímetros, decimas de milímetros. En algunos nonios la apreciación viene indicada en el tambor. Para un mismo índice corresponde una misma medida de diámetro o longitud.

Nonio del carro longitudinal

FIGURA 16. Nonios de los carros del torno.

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1.3.2- Operaciones en el Torno

FIGURA 17. Tipos de herramientas según tipo de operación de torneado.

Las principales operaciones de torneado son: Cilindrado – Torneado externo Esta operación consiste en la mecanización exterior a la que se somete a las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro longitudinal se regula la longitud del cilindro. El carro Longitudinal avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad. El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Para realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entre puntos, es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes.

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FIGURA 18.Cilindrado

Refrentado La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operación también es conocida como fronteado. La problemática que tiene el refrentado es que la velocidad de corte en el filo de la herramienta va disminuyendo a medida que avanza hacia el centro, lo que ralentiza la operación. Para mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan variadores de velocidad en el cabezal de tal forma que se puede ir aumentando la velocidad de giro de la pieza

FIGURA 19. Refrentado

FIGURA 20. Refrentado

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Mandrinado: Es la construcción de superficies cilíndricas interiores

FIGURA 21. Proceso de Mandrinado.

Ranurado y tronzado: Consiste en mecanizar unas ranuras cilíndricas de anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta teórica, para salida de rosca, para arandelas de presión, etc. En este caso la herramienta tiene ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro transversal se le da la profundidad deseada. Los canales de las poleas son un ejemplo claro de ranuras torneadas.

FIGURA 22.Ranurado y tronzado

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Torneado Cónico: Es la superficie construida cuando la herramienta se desplaza oblicuamente al eje. Esta superficie cónica, puede ser exterior o interior.

FIGURA 23. Torneado cónico

Roscado: Es la construcción, sobre la pieza de un surco que tenga siempre la misma distancia entre cada una de las espiras

FIGURA 24. Roscado

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Moleteado: El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produce un incremento del diámetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la superficie lisa. El moleteado se realiza en los tornos con unas herramientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo. El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras: 1. Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar. 2. Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos.

FIGURA 25. Moleteado.

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