Funciones y tipos de tornos

torneado

es una operación mecánica que consisten en labrar una gran variedad de cuerpos de revolución (cilindros, conos, esferas), así como filetes de cualquier perfil, en unas maquinas herramientas especiales llamadas tornos.

Este trabajo mecánico (Torneado) se efectúa mediante herramientas de corte cuya posición en la maquina es fija y cuya posibilidad de desplazamiento lateral les permite separar una viruta. el corte se efectúa gracias a una muy fuerte presión de la arista cortante sobre la superficie trabajada, mientras la pieza esta, siempre, animada de un movimiento de rotación.

La denominación de torno paralelo proviene de la particularidad siguiente: la autenticidad del carro longitudinal, o inferior, permite la construcción de piezas con generatrices paralelas, estén aquellas al aire o entre puntos, siendo necesario en el ultimo caso, ajustar previamente el contrapunto. en efecto el desplazamiento del carro longitudinal a lo largo de la bancada se efectúa, siempre, paralelamente al eje o linea determinada por los puntos. esta particularidad es la que le permite al operario tornero producir formas cilíndricas, perfectamente calibradas.

Después de conocer un poco que es el proceso de torneado, definimos de manera corta y clara que es un torno.

El torno es un conjunto de maquinas y herramientas industriales que permite dar formar a distintos materiales como: cobre, aluminio, madera entre otros. Aunque en el sector de la carpintería hay personas que realizan tornos caseros.

Partes de torno

El bastidor es una pieza que es compacta, la cual por lo general es de fundición; Ella tiene en su parte superior las guías por las cuales se desplaza el carro de porta herramientas y el cabezal movil, siendo paralelo a éste desplazamiento el eje de rotación del plato sujeta – piezas. En el bastidor se apoya el cabezal fijo y el cabezal movil.

El cabezal fijo es una parte del torno la cual se encarga de sostener el plato que soporta el cuerpo u objeto a mecanizar y que imprime el movimiento de rotación continuo adecuado que es el movimiento principal; el cual se busca extraer material en forma de viruta (Lamina delgada de madera o metal) con una herramienta de corte que opera de manera periférica.

El cabezal móvil o contrapunto es una herramienta o elementos del torno paralelo. Es una pieza bicónica, que se utiliza en procesos de cilindrado en piezas largas.

Carros porta herramientas.

Como su nombre lo indica se encarga de llevar la herramienta de corte, su principal característica es que si no se acciona en las herramientas no funciona. Este carro tiene tres movimientos:

• Movimiento longitudinal (Cilindrado):

• Movimiento transversal: Movimiento inclinado o superior.3

Fresado

Operación mecánica que permite labrar superficies planas o con distintos Perfiles, así como perforar y canalizar piezas mecánicas. Se realiza mediante una máquina herramienta denominada fresadora.

La herramienta se denomina *fresa y posee una serie de aristas cortantes, dispuestas sobre una superficie de revolución, que giran durante la operación mecánica. El movimiento cortante lo posee dicha herramienta, y la Pieza, fijada al banco de la máquina, tiene el movimiento de avance gracias al cual puede mecanizarse en su totalidad.

En las construcciones automovilísticas se usan muchas piezas mecánicas obtenidas utilizando la fresa: ruedas dentadas, perfiles acanalados, ejes y árboles con chaveteros, etcétera.

La fresa tiene una aplicación particular Para hacer agujeros: en este caso la fresa, además del movimiento rotativo cortante, Posee también el de avance axil. Con la fresa pueden labrarse canales y huecos de distintos perfiles. La herramienta puede trabajar de punta o de lado, y a veces los lados también pueden estar inclinados. El movimiento de avance puede conferirse tanto a la herramienta como a la pieza, mientras que el movimiento de rotación suele tenerlo sólo la herramienta.

CONSTITUCION

En las máquinas de fresar corrientemente usadas en los talleres de construcciones mecánicas, se distinguen las siguientes partes principales:

• Bastidor

• Husillo de trabajo

• Mesa

• Carro transversal

• Consola

• Caja de velocidades del husillo

• Caja de velocidades de los avances.

• El bastidor: Es una especie de cajón de fundición, de base reforzada y de forma generalmente rectangular, por medio del cual la máquina se apoya en el suelo. Es la parte que sirve de sostén a los demás órganos de la fresadora.

• Husillo de trabajo: Es uno de los órganos esenciales de la máquina, puesto que es el que sirve de soporte a la herramienta y le dota de movimiento. Este eje recibe el movimiento a través de la caja de velocidades.

• La mesa: Es el órgano que sirve de sostén a las piezas que han de ser trabajadas, directamente montadas sobre ella o a través de accesorios de fijación, para lo cual la mesa está provista de ranuras destinadas a alojar los tornillos de fijación.

• Carro transversal: Es una estructura de fundición de forma rectangular, en cuya parte superior se desliza y gira la mesa en un plano horizontal; en la base inferior, por medio de unas guias, está ensamblado a la consola, sobre la cual se desliza accionado a mano por tornillo y tuerca, o automáticamente, por medio de la caja de avances. Un dispositivo adecuado permite su inmovilización.

• La consola: Es el órgano que sirve de sostén a la mesa y sus mecanismos de accionamiento. Es un cuerpo de fundición que se desliza verticalmente en el bastidor a través de unas guías por medio de un tornillo telescopio y una tuerca fija. Cuando es necesario para algunos trabajos, se inmoviliza por medio de un dispositivo de bloqueo.

• Caja de velocidades del husillo: Consta de una serie de engranajes que pueden acoplarse según diferentes relaciones de transmisiones, para permitir una extensa gama de velocidades del husillo. Generalmente se encuentra alojada interiormente en la parte superior del bastidor. El accionamiento es independiente de que efectúa la caja de avances, lo cual permite determinar más juiciosamente las mejores condiciones de corte.

• Caja de avances de la fresadora: Es un mecanismo constituido por una serie de engranajes ubicados en el interior del bastidor, en su parte central, aproximadamente. Recibe el movimiento directamente del accionamiento principal de la máquina. Por medio de acoplamientos con ruedas correderas, pueden establecerse diversas velocidades de avances. El enlace del mecanismo con el husillo de la mesa o la consola se realiza a través de un eje extensible de articulaciones cardán

CLASIFICACION

La gran variedad de fresadoras puede reducirse a tres tipos principales: horizontales, verticales y mixtas, caracterizadas, respectivamente, por tener el eje porta fresas horizontal, vertical o inclinable.

1.- FRESADORAS HORIZONTALES: Esencialmente, constan de una bancada vertical llamada cuerpo de la fresadora, a lo largo de una de cuyas caras se desliza una escuadra llamada ménsula o consola, sobre la cual, a su vez, se mueve un carro portamesa que se ha de fresar. En la parte superior de la bancada están alojados los cojinetes en los que gira el árbol o eje principal, que a su vez puede ir prolongado por un eje portafresas. Estas fresadoras se llaman universales cuando la mesa de trabajo puede girar alrededor de un eje vertical y puede recibir movimiento automático en sentido vertical, longitudinal y transversal, o al menos en sentido longitudinal.

2. FRESADORAS UNIVERSALES: La máquina fresadora universal se caracteriza por la multitud de aplicaciones que tiene. Su principal nota característica la constituye su mesa inclinable que puede bascular tanto hacia la izquierda como hacia la derecha en 45°. Esta disposición sirve con ayuda del cabezal divisor para fresar ranuras espirales. Los tres movimientos de la mesa en sentido vertical, longitudinal y transversal se pueden efectuar a mano y automáticamente en ambos sentidos. Topes regulables limitan automáticamente la marcha en el punto deseado. En las manivelas que sirven para mover la mesa hay discos graduados que permiten ajustes finos.

Estas máquinas encuentran aplicación en mecánica fina, en construcción de herramientas y de moldes, en la fabricación de piezas sueltas y de pequeñas series. En estas aplicaciones tienen empleos muy variados mediante accesorios basculantes y fácilmente recambiables que las hacen aptas para toda clase de trabajos con arranques de viruta.

FRESADORAS VERTICALES: Así se llaman las fresadoras cuyo eje portafresas es vertical. En general son mono poleas y tiene la mesa con movimiento automático en sentido vertical, longitudinal y transversal.

En la fresadora vertical el husillo porta -fresa está apoyado verticalmente en una cabezal porta-fresa generalmente giratorio. La fresadora vertical se aplica generalmente para trabajos de fresado frontales.

4. FRESADORAS COPIADORAS: Las máquinas fresadoras copiadoras cuyos procesos de trabajo pueden mandarse a mano o de modo totalmente automático, permiten la fabricación de piezas con formas irregulares, de herramientas para trefiladoras y para prensas y estampas siguiendo una plantilla, un modelo o un prototipo. El movimiento de un punzón que va palpando el modelo se transmite al husillo porta fresa por medios mecánicos, hidráulicos o electrohidráulicos con refuerzo electrónico. En algunas máquinas los movimientos del pueden seguirse sobre una pantalla.

5. FRESADORA MIXTA: Cuando, auxiliándose con accesorios, el husillo puede orientarse en las dos posiciones

Cilindrado

En el cilindrado se obtiene una superficie cilíndrica circular en el torno, mediante la reducción de diámetro del material a mecanizar. La selección de la herramienta de corte apropiada depende de los siguientes factores:

• Material de la pieza a fabricar

• Condiciones de mecanizado; corte continuo, discontinuidades de corte, etc.

• Profundidad de corte y avance.

• Datos de corte.

Cilindrado.

Esta operacion consiste en la mecanización exterior a la que se somete a la pieza que tiene mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por lo tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene bien ajustada su alineación y concentricidad.

El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si se 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 grabdes dimensiones y peso. Para realizar el cilindro de piezas o ejes sujetos entre puntos. es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes.

Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado.

Refrentado.

La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operacion tambien es conocida como fronteado. La problematica que tiene el refrentdo 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 operacion. Para mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan variadores de velocidad en la cabezal de tal forma que se puede ir aumentanto la velocidad de giro de la pieza.

Ranurado.

El ranurado consiste en mecanizar unas ranuras cilíndricas de anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, las cuales tiene muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta tórica, para salida de rosca, para arandelas de presión, etc. En este caso la herramienta tiene ya conJformado 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.

Roscado en el torno.

Hay dos sistema de realizar roscado en los tornos, de un lado la tradicional que utilizan los tornos paralelos, mediante la Caja Norton, y de otra la que se realiza con los tornos CNC, donde los datos de la roscas van totalmente programados y ya no hace falta la Caja Norton para realizarlo.

Para efectuar un roscado con herramienta hay que tener en cuenta lo siguiente:

• las roscas pueden ser exterioes (tornillos) o bien interioes (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.

• Los elementos que figuran en la tabla son los que hay que tener en cuenta a la hora de realizar una rosca en un torno:

Para efectuar el roscado hay que realizar previamente las siguientes tareas:

• Tornear previamente al diametro que tenga la rosca.

• Preparar la herramienta de acuerdo con los ángulos del filete de la rosca.

• Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado.

Roscado en torno paralelo.

Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños tanto esteriores sobre ejers o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos paralelos universales incorporan un mecanismo llamado Caja Norton, que facilitara esta tarea y evitara montar un tren de engranajes cada vez que se quisiera efectuar una rosca.

La Caja Norton es un mecanismo compuesto de varios engranajes que fue inventado y patentado en 1890, que se incorpora a los tornos paralelos y dio solucion al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar. Esta caja puede constar de varios trenes desplaznbles de engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La caja conecta el movimiento del cabezal del torno con el carro portaherramientas que lleva incorporado un huesillo de rosca cuadrada.

El sistema mejor conseguido incluye una caja de cambios con varias reductoras. De esta manera co nla manipulacion de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de avance de carro portaherramientas, permitiendo realizar una gran variedad de pasos de rosca tanto métricos como Withworth. Las hay en baño de aceite y en seco de engranajes tallados de forma u otra pero basicamente es una caja de cambios.

El Moleteado.

es un proceso de conformado en frio 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 tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendría en caso de que tuviesen la superficie lisa.

El moleteado se realiza en los tornos con unas herrmaientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo.

Un ejemplo de moletteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda.

El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras:

• Radicalmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar.

• Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos.

Torneado de conos.

Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación víene definido por los siguientes conceptos:

• Diametro mayor.

• Diametro menor.

• Longitud.

• Angulo de inclinación.

• Conicidad.

Los diferentes tornos mecanizan los conos de formas diferentes.

• En los tornos CNC no hay ningún problema porque, programando adecuadamente sus dimensiones, los carros transversales y longitudinales se desplazan de forma coordinada dando lugar al cono deseado.

• En los tornos copiadores tampoco hay problema porque la plantilla de copiado permite que el palpador se desplace por la misma y los carros actúen de forma coordinada.

• Para mecanizar conos en los tornos paralemlos convencionales se puede hacer de dos formas diferentes. Si la longitud del cono es pequeña, se mecaniza el cono con el charriot inclinado según el ángulo del cono. Si la longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza entre puntos, entonces se desplaza la distancia adeacuada el contrapunto según las dimensiones del cono.

Torneado esférico.

El torneado esférico, por ejemplo el de rótulas, no tienen ninguna dificultad si se realiza en un torno de Control Numerico porque, programando sus medidas y la función de mecanizado radical correspondiente, lo realizará de forma perfecta.

Si el torno es automático de gran produccion, trabaja con barra y las rótulas no son de gran tamaño, la rotula se consigue con un carro transversal donde las herramientas están afiladas con el perfil de la rótula.

Hacer rótulas de forma manual en un torno paralelo presenta cierta dificultad para conseguir exactitud en la misma. En este caso es recomendable disponer de una plantilla de la esfera e irla mecanizado de forma manual y acabarla con lima o rasqueta para darle el ajuste final.

Segado o Tronzado.

Se llama segado a la operacion de torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para separar la pieza de la misma. Para esta operacion se utilizan herramientas muy estrechas con un saliente de acuerdo al diametro que tenga la barra y permita con el carro transversal llegar al centro de la barra. Es una operación mu comun en tornos revólver y automatico alimnetados con barra y fabricaciones en serie.

Chaflanado.

es una operacion de torneado muy comun que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y asu vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado mas comun suele ser el de 1mm por 45°. Este chaflan se hace atacando directamente los cantos con una herramienta adecuada.

Mecanizado de excéntricas.

Una excentrica es una pieza que tiene dos o mas cilindros centros o ejes de simetría, tal y como ocurre con los cigueñales de motor, o los ejes de levas. Una excentrica es un cuerpo de revoluciones y por tanto el mecanizado se realiza en un torno. Para mecanizar una excentrica es necesario primero realizar los puntos de centrajes de los diferentes ejes excentricos en los extremos de la pieza que se fijara entre puntos.

Mecanizado de espirales.

Una espiral es una rosca tallada en u ndisco plano y mecanizada en un torno, mediante el desplazamineto oportuno del carro transversal. Para ello se debe calcular la transmisión que se pondra entre el cabezal y el huesillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la rosca espiral. Es una operación poco comun en el torneado. ejemplo de rosca espiral es la que tiene en su interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la apertura y cierre de las garras.

Taladrado.

Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas con brocas en el centro de sus ejes de rotación. Para esta tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el contrapunto en un portabrocas o directamente en el alojamiento del contrapunto si el diametro es grande. Las condiciones tecnologicas del taladrado son las normales de acuerdos a las caracteristicas del material y tipo de broca que se utilize. mencion aparte merecen los procesos de traladrado profundo donde el proceso ya es muy diferente sobre todo la constitucion de la broca que se utiliza.

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