INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN VALENCIA
EL TORNO Y SU FUNCIONAMIENTO
Estudiante: Génesis Colmenares V-23.427.984 Esc. 45
Valencia, noviembre 2019
EL TORNO El torno es una máquina-herramienta que realiza el torneado rápido de piezas de revolución de metal, madera y plástico. También se utiliza en muchas ocasiones para pulir piezas. En el proceso de torneado la pieza de se va a mecanizar tiene un movimiento de rotación alrededor del eje, así pues el torno verifica el movimiento de corte y la pieza el avance. Todos los tornos desprenden viruta de las piezas que giran sobre su eje de rotación, porque lo que su trabajo se distinguirá por lo que la superficie generada será circular, teniendo como centro su eje de rotación, en el torno de manera regular se pueden realizar trabajos de desbastado o acabados de las siguientes superficies
Cilíndricas interiores, exteriores.
Cónicas interiores, exteriores.
Curvas o semiesféricas.
Irregulares pero de acuerdo a un centro de rotación.
Se pueden realizar trabajos especiales como
Tallado de roscas
Realización de barrenos
Realización de escariado
Moletiado de superficies
Corte o tronzado.
Para hablar de características más precisas del torno debemos observar los tipos de torno existentes, los cuales son:
PARTES DEL TORNO
Las partes básicas de un torno son:
Bancada: es su estructura y suele ser un gran cuerpo de fundición. Sirve de soporte y guía para las otras partes del torno.
Eje principal y plato: sobre este eje se coloca la pieza para que gire. En un extremo lleva un eje terminado en punta que es móvil, llamado contrapunto, para sujetar la pieza por un punto, en el otro extremo se sujeta la pieza con un plato. El plato se puede cambiar mediante el husillo. El torno dispone de varios platos para la sujeción de la pieza a mecanizar y que la hará girar en torno a un eje. La pieza queda sujeta por un extremo por el plato y por el otro por la punta del contrapunto. La pieza se coloca en el plato y se mueve el contrapunto hasta que apriete la pieza.
El movimiento de corte y de las piezas lineales se hace mediante los carros.
Carro Portaherramientas: son los carros que permiten desplazar la herramienta de corte. Hay 3 carros diferentes: Carro Longitudinal o Principal: este se mueve a lo largo de la bancada o sea hacia la izquierda o a la derecha. Produce el movimiento de avance de la pieza, desplazándose en forma manual o automática paralelamente al eje del torno. Se mueve a lo largo de la bancada, sobre la cual se apoya. Sobre este carro está montado el carro transversal.
Carro Transversal: se mueve hacia adelante o hacia atrás perpendicular al carro principal. Es utilizado para dar la profundidad. Se mueve perpendicularmente al eje del torno en forma manual, girando la manivela de avance transversal o embragando la palanca de avance transversal automático. Sobre este carro está montado
el
carro
orientable
o
carro
auxiliar.
Carro Auxiliar o Portaherramientas: es una base giratoria a 360° y sirve principalmente para hacer conicidades o penetrar la herramienta con cierto ángulo. El carro auxiliar sólo puede moverse manualmente girando la manivela de tornillo para su avance. El buril o herramienta cortante se sujeta en la torreta portaherramientas que
está
situada
sobre
el carro
auxiliar. La
Torreta
Portaherramientas, ubicada sobre el carro auxiliar permite montar varias herramientas en la misma operación de torneado y girarla para determinar el ángulo de
incidencia
en
el
material.
Caja Norton: sirve para ajustar las revoluciones de las velocidades mediante unas palancas que accionan un conjunto de engranajes que se encuentran en el interior de la caja.
FUNCIONAMIENTO DE UN TORNO Partiendo de una pieza llamada "base", se va eliminando partes con la cuchilla a la pieza base hasta dejarla con la forma que queramos.
El movimiento principal en el torneado es el de rotación y lo lleva la pieza a la que vamos a dar forma. Los movimientos de avance de la cuchilla y de penetración (meter la cuchilla sobre la pieza para cortarla) son generalmente rectilíneos y son los movimientos que lleva la herramienta de corte.
En resumen tenemos tres movimientos básicos: 1. Movimiento de rotación: La pieza se coloca sobre un eje que la hace girar sobre sí misma. 2. Movimiento de Avance: La cuchilla avanza paralela a la pieza en un movimiento recto. 3. Movimiento de Penetración: La cuchilla penetra contra la pieza cortando parte de ella formándose virutas.
El control de estos 3 movimientos es básico para dar forma a la pieza sin errores.
Se pueden tornear piezas de muchas formas, con rosca, engranajes, cóncavas, convexas, etc.
OPERACIONES DEL TORNO Hay varias operaciones que se pueden realizar con un torno
Cilindrado: Hacer un cilindro más pequeño partiendo de otro más grande (cilindro base).
Torneado Cónico: Dar forma de cono o troncos de cono.
Contornos: Dar forma a una parte del cilindro base.
Formas: Hacer diferentes formas sobre el cilindro base.
Achaflanado: hacer un chaflán, o lo que es lo mismo, un corte o rebaje en una arista de un cuerpo sólido.
Trozado: Cortar la pieza una vez terminada.
Roscado: Hacer roscas para tuercas y tornillos.
Mandrinado: Agrandar un agujero.
Taladrado: Hacer agujeros.
Moleteado: Hacer un grabado sobre la pieza. La pieza con la que se hace se llama "moleta" que lleva en su superficie la forma del grabado que queremos hacer sobre la pieza.
Refrentado: Disminuir la longitud de la pieza.
Tipos de tornos El tipo de torno más conocido es el llamado torno paralelo, los demás podríamos llamarlos tornos especiales. En el torno paralelo podemos distinguir cuatro partes las cuales componen el torno paralelo y son bancada, cabezal, contra cabezal y los carros. Torno al aire este torno es utilizado para trabajar piezas grandes, no tienen bancada y el cabezal, contrapunta y carros van fijas a grandes placas de fundición empotradas en el suelo. Tornos verticales tienen el eje dispuesto de forma vertical y el plato de forma horizontal para facilitar el montaje de la pieza Tornos revolver la característica principal del torno revolver es el llevar en lugar del contra cabezal un tambor giratorio llamado torre revolver que facilita la sucesiva entrada de las herramientas, las principales características del torno revolver son la rapidez y la precisión sobre todo cuando se trata de trabajos en serie. Torno Revolver Horizontal. Es el más empleado en los talleres mecánicos en sus dos tipos: Para trabajos en barra o en plato. Torno Revolver Vertical. Como su nombre lo indica tienen colocado el mandril de mordazas o mesa giratoria en posición horizontal y la torre hexagonal en posición vertical. Se diseñó para facilitar el montaje y maquinado de piezas de diámetro grande. Torno Revolver
Automático. Maquinas cuyas herramientas avanzan
automáticamente y se retiran después de haber realizado un ciclo de corte, estos movimientos son provocados por las diferentes levas que juegan un papel importante en el maquinado de las piezas. Los tornos se clasifican en dos tipos: de un mandril y de mandriles múltiples, cualquiera de ellos maquina elevadas de piezas.
Torno Revolver Horizontal. Es el más empleado en los talleres mecánicos en sus dos tipos. Se diseñó para producir piezas cilíndricas iguales en barra o plato y de acuerdo al sistema de mando puede operar manual o automático. Los torno revolver tienen varias características que lo hacen diferente a los tornos paralelos y los más importantes son:
El eje del cabezal hueco permite la alimentación automática de las piezas en barra, guiadas por pinzas especiales de sujeción. La torre portaherramientas revolver hexagonal que permite la colocación de varias herramientas de corte en operaciones consecutivas. El carro transversal puede operarse manual o automático y tiene acoplado un sistema de topes transversales y además, cuenta con un dispositivo especial de desplazamiento rápido
Tornos automáticos hay muy diversos tipos de tornos automáticos, son tornos que debido a su especial funcionamiento, permiten realizar todo el ciclo de mecanizado. Incluso el aporte de nuevo material para la pieza sin la intervención del operario. Estos tornos son utilizados para trabajos en serie, además tienen como fin reducir costos y tiempos. Los tornos automáticos que trabajan en el material a partir de barra son: Torno Automático De Cabezal Fijo. Es el más empleado en la industria para el maquinado de piezas de diámetros pequeños y regulares. El cabezal se encuentra fijo a la bancada y recibe el movimiento por medio de bandas planas, bandas trapezoidales y cadenas. Torno Automático De Cabezal Móvil. Son llamados tornos Suizos y se emplean para el maquinado de piezas de diámetros pequeños, generalmente piezas de relojería. Una de sus características principales es el desplazamiento longitudinal del cabezal por medio de un mecanismo de leva y palanca. Torno Automático De Husillos Múltiples. Se emplean en el maquinado de altas producciones ya que disponen de 4 a 8 husillos y cada uno de ellos con una
barra de material. En lugar del cabezal tiene un tambor con un número de husillos determinado, cada uno de ellos puede girar a diferentes velocidades para llevar a cabo las operaciones de roscado interior o exterior y estampado. El tambor gira para colocar el husillo frente a la herramienta 1/4, 1/5 o 1/8 de vuelta de acuerdo al número de husillos del tambor y en cada giro se desprende de la barra una pieza terminada. Tornos copiadores estos tornos permiten obtener, económicamente, piezas de bastante tamaño en pequeñas series reproduciendo una pieza previamente hecha patrón. Torno CNC El torno CNC (Torno de Control Numérico) es un torno dirigido por control numérico por computadora. Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada por un ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno. Es una máquina que resulta rentable para el mecanizado de grandes series de piezas sencillas, sobre todo piezas de revolución, y permite mecanizar con precisión superficies curvas coordinando los movimientos axial y radial para el avance de la herramienta. La velocidad de giro de cabezal portapiezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las cotas de ejecución de la pieza están programadas y, por tanto, exentas de fallos imputables al operario de la máquina
Ventajas del torno: Todos los tornos comparten las siguientes ventajas errores de los operarios
Permiten obtener mayor precisión en el mecanizado
Permiten mecanizar piezas más complejas
Se puede cambiar fácilmente de mecanizar una pieza a otra
Se reducen los errores de los operarios
Cada vez son más baratos los torno cnc
Desventajas del torno
Coste elevado de herramientas y accesorios
Conveniencia de tener una gran ocupación para la maquina debido a su alto costo.
Funcionamiento Torno CNC En su funcionamiento los tornos CNC tienen tres ejes de referencia, llamados X, Z, Y: El eje Z es el que corresponde al desplazamiento longitudinal de la herramienta en las operaciones de cilindrado. El eje X es el que realiza el movimiento transversal de la herramienta y corresponde a las operaciones de refrentado, siendo perpendicular al eje principal de la máquina. Estos son los dos ejes principales, pero con los CNC de última tecnología comienza a tener mucha más importancia el EJE Y: eje que comanda la altura de las herramientas del CNC. Las herramientas van sujetas en un cabezal en forma de tambor donde pueden ir alojadas de seis a veinte portaherramientas diferentes las cuales van rotando de acuerdo con el programa de mecanizado Ventajas de los Tornos CNC
Entre las principales ventajas está indudablemente la reducción de tiempos de mecanizado, pues el operario no tiene que pasar una pieza de un torno a otro. Por otra parte, cada vez se han optimizado en su funcionamiento, lo que permite una mayor precisión y ajustes, evitando así los múltiples errores que pueda cometer el humano al intentar mecanizar una pieza. Adicionalmente, y debido a la rápida evolución tecnológica, sus costos se disminuyen cada vez más, permitiendo que las pymes puedan tener acceso a estos equipos que antes eran exclusivos de las grandes industrias. Desventajas de los Tornos CNC Como ocurre con la mayoría de equipos no convencionales, estos requieren de un personal capacitado para su manejo, pues siempre se debe realizar un programa antes del mecanizado de la primera pieza de la serie. Por otra parte, los accesorios y repuestos son relativamente costosos, por lo que deben ser tenidos en cuenta dentro de la inversión. Finalmente, deben ser utilizados de una manera constante para que se pueda compensar el alto coste que implica su compra y mantenimiento.