CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES DEL MECANIZADO EN LOS TORNOS
A= La
Bancada.
B= Cabezal Fijo.
C= Carro Principal de Bancada.
D= Carro de Desplazamiento Transversal.
E= Carro Superior porta Herramienta.
F= Porta Herramienta
G= Caja de Movimiento Transversal.
H= Mecanismo de Avance.
I= Tornillo de Roscar o
Patrón.
J= Barra de Cilindrar.
K= Barra de Avance.
L= Cabezal Móvil.
M= Plato de Mordaza (Usillo).
N= Palancas de Comando del Movimiento de Rotación.
O= Contrapunta.
U= Guía.
Z= Patas de Apoyo.
Fines y esencia del mecanizado en los tornos
El mecanizado con arranque de viruta (torneado, taladrado, fresado rectificado), etc., tiene una amplia aplicación entre los distintos métodos de fabricación de piezas para máquinas, mecanismos, instrumentos y otros artículos.
Consiste, esencialmente, en elaborar nuevas superficies mediante deformación y separación ulterior de las capas superficiales del material formando virutas.
En los tornos se fabrican árboles, poleas, ruedas dentadas y otras piezas semejantes, llamadas
cuerpos de revolución (fig. 1, a-c). Las herramientas para el mecanizado de las piezas brutas son las cuchillas, brocas, avellanadores, escariadores, machos de roscar, etc.
Por medio del mecanizado en el torno (
torneado) se puede obtener piezas de superficies cilíndricas, cónicas, de forma y planas, así como tallar la rosca, cortar los chaflanes y trabajar los radios
PIEZAS DE TIPO OBTENIDAS POR EL MECANIZADO EN LOS TORNOS:
a) árbol escalonado; b) poleas; c) rueda dentada (engranaje). | FORMAS DE LAS SUPERFICIES OBTENIDAS POR MEDIO DEL MECANIZADO:
1) cilíndrica; 2) de radio 3) chaflán; 4) plana (de cara); 5) de forma; 6) cónica; 7) de rosca. |
MECANISMOS Y PIEZAS FUNDAMENTALES DEL TORNO
La bancada (4), es la base sólida de hierro colado donde se montan los mecanismos: principales del torno. La parte superior tiene dos guías de forma plana y dos de forma prismática para el desplazamiento de los mecanismos móviles del torno: el carro-soporte y el cabezal móvil. La bancada está instalada en dos pies.
El cabezal fijo (1), es una caja de hierro colado que tiene en su interior el órgano principal del torno llamado husillo, que es un árbol hueco y la caja de velocidades. En el extremo derecho del husillo se fijan los dispositivos que aprietan la pieza a trabajar.
El husillo es accionado mediante un motor eléctrico situado en el pie izquierdo a través de la transmisión por correas trapezoidales y el sistema de ruedas dentadas y acoplamientos en el interior del cabezal fijo. Los movimientos de avance se pueden ejecutar a mano o mecánicamente - El avance mecánico lo recibe el carro-soporte desde el husillo guiador o desde el husillo patrón (al filetear la rosca).
El carro-soporte (6), consta de la corredera, la cual se desplaza sobre las guías de la bancada, del mandil donde se encuentra el mecanismo para transformar el movimientos rotativo dé los husillos guiador y de avance en movimientos rectilíneo del carro-soporte, del mecanismo del carro transversal, del mecanismo del carro de cuchilla (superior) y del mecanismo portacuchillas.
La caja de avances (3), es un mecanismo que transmite el movimiento giratorio desde el husillo principal a los husillos de avance y guiador y que regula la velocidad del movimiento de avance del carro-soporte (la dimensión del avance). El movimiento de rotación se transmite a la caja de avances desde el husillo principal mediante el mecanismo de inversión y la guitarra con las ruedas dentadas cambiables.
La guitarra (2), se emplea para el ajuste del torno a la magnitud requerida del avance o al paso de la rosca a filetear por la combinación adecuada de las ruedas dentadas cambiables.
El cabezal móvil (7), se emplea para mantener el extremo derecho de las piezas largas y para fijar y hacer avanzar las herramientas de espiga (brocas, avellanadores y escariadores)
El equipo eléctrico del torno está instalado en el armario 8. La conexión y desconexión del motor eléctrico, la puesta en marcha y la parada del torno, el mando de las cajas de velocidades y de avances, el mando del mecanismo de la placa de distribución (mandil), etc., Para la sujeción de la pieza se utilizan en los tornos diferentes dispositivos: platos de arrastre, mandriles extensibles, as abrazaderas, lunetas, mandriles.
para verificar -la precisión del mecanizado de las piezas el tornero emplea los pies de rey universales, micrómetros, calibres de tolerancias, plantillas, medidores de ángulos y otros instrumentos de medida.
VISTA GENERAL DEL TORNO
1) cabezal fijo con la caja de velocidades; 2) guitarra de las ruedas cambiables; 3) caja de avances; 4) bancada; 5) mandil; 6) carro soporte; 7) cabezal móvil; 8) armario; para el equipo electrónico. |
CONCEPTO ACERCA DEL PROCESO DE FORMACIÓN DE LA VIRUTA
Las piezas de las máquinas son elaboradas de las piezas brutas. La capa de metal que se arranca de la pieza bruta durante el mecanizado se llama
sobreespesor La pieza en bruto es un artículo de la producción de la cual se obtiene la pieza acabada mediante la variación de la forma, dimensiones, grado de aspereza de las superficies y propiedades del material.
El proceso de corte es un proceso seguido por fenómenos físicos complejos (deformaciones plásticas y elásticas de la pieza en bruto, desprendimiento de calor, formación del promontorio en la parte de corte de la herramienta), que ejercen gran influencia sobre el trabajo de la herramienta de corte, la productividad del trabajo y la calidad del mecanizado.
El proceso de corte en el torno tiene lugar solo cuando se realizan simultáneamente los dos movimientos fundamentales: el movimiento principal I y el movimiento de avance II.
 |
MOVIMIENTOS EJECUTADOS POR EL TORNO Y SUPERFICIES EN LA PIEZA DE TRABAJO
Torneado Exterior; b) Al Refrentar y Tronzar
1 - Superficie de trabajo; 2 - Superficie de corte; 3 - Superficie trabajada; I - Movimiento Principal; II - Movimiento de Avance |
El movimiento principal y el que consume la mayor parte de la potencia del torno es el movimiento de rotación de la pieza. AL aproximar la cuchilla a la pieza en rotación, se tornea en ella una ranura anular, y para tornear toda la superficie cilíndrica es necesario desplazar la cuchilla a lo largo del eje de la pieza.
El movimiento de avance es el movimiento progresivo de la cuchilla que garantiza una penetración de la misma en nuevas capas de metal.
En la pieza a trabajar se distinguen las siguientes superficies:
de trabajo, que es la superficie de donde se debe quitar la capa de metal;
trabajada, que es la superficie que resulta en la pieza después de arrancar la capa de metal (viruta), y de corte, que se forma directamente en la pieza por el borde cortante de la cuchilla.
La superficie de corte puede ser cónica, cilíndrica, plana (frontal) y de forma, de acuerdo a como sea el borde cortante de la cuchilla y su disposición respecto a la pieza.
PROCESO DE FORMACION DE VIRUTA:
1- Pieza a Trabajar; 2- Elementos de Viruta;
3- Cuchilla. |
Herramienta de Corte (
la cuchilla), es decir, una cuña que penetra, bajo la acción de la fuerza P transmitida por el mecanismo de trabajo del torno, en la capa superficial de la pieza, comprimiéndola al mismo tiempo (fig. 5). En esta capa comprimida surgen esfuerzos internos, y cuando estos superan, por la penetración siguiente de la cuchilla, las fuerzas cohesivas entre las moléculas del metal, el elemento comprimido 2 se rompe y se desliza hacia arriba por la superficie de trabajo de la cuchilla.
El movimiento siguiente de la cuchilla comprime, rompe y desplaza los elementos inmediatos del metal formando la viruta.
TIPOS DE VIRUTA
a- De Elementos; b- Escalonada; c- Fluida Continua de Espiral; d- Fluida Continua de Cinta; Fraccionada |
TIPOS DE VIRUTA
Según las condiciones del maquinado y del material a trabajar resulta la viruta de varias formas.
La viruta de elementos (viruta de cortadura) se obtiene al trabajar metales duros y poco dúctiles (por ejemplo, acero duro) con bajas velocidades de corte.
La viruta escalonada se forma al trabajar aceros de la dureza media, aluminio y sus aleaciones con una velocidad media de corte: Esta representa una cinta con la superficie Lisa por el lado de la cuchilla y dentada por la parte exterior.
La viruta fluida continua se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre, plomo, estaño y algunos materiales plásticos con altas velocidades de corte.
La viruta fraccionada se forma al cortar materiales poco plásticos (hierro colado, bronce) y consta de trocitos separados
Partes, elementos y ángulos de la cuchilla
La cuchilla consta del
cuerpo (mango o vástago) y de la
cabeza (la parte cortante). El mango sirve para sujetar la cuchilla en el portaútil del torno.
En la cabeza de la cuchilla se diferencian los siguientes elementos:
- cara de desprendimiento, por la cual se mueve la viruta;
-
caras de incidencia (principal y auxiliar dirigidas hacia la pieza que se trabaja);
-
bordes ( filos
) cortantes: principal, formado por la intersección de la cara de desprendimiento y la principal de incidencia, y auxiliar, formado por la intersección de la cara de desprendimiento y la auxiliar de incidencia;
-
el vértice de la cuchilla o sea, el punto de conjugación de los bordes cortantes* principal y auxiliar; puede ser agudo, redondeado o cortado.
Para garantizar la capacidad de corte necesaria de la herramienta, obtener la precisión y calidad de acabado requeridas de las superficies de la pieza y también una alta productividad del trabajo, es imprescindible la elección acertada de la geometría de la cuchilla; es decir, la dimensión de los ángulos de la cabeza de la cuchilla.
Se diferencian los ángulos en el plano y los ángulos fundamentales de la cuchilla (ángulos de la cuña de trabajo).
Los ángulos en el plano, son aquellos formados por los filos de la cuchilla y la dirección del avance:
(
fi) es
el ángulo principal en el plano,
el
ángulo en el plano.
Los ángulos fundamentales de la cuchilla son: el ángulo de desprendimiento
(
gamma), el ángulo principal de incidencia
(
alfa), el ángulo de filo
(
beta) y el ángulo de corte
(
delta). El ángulo de inclinación del borde cortante, (lambda) que es el formado entre el borde cortante y la superficie de apoyo de la cuchilla.
Los valores numéricos de los ángulos de la cuchilla se toman de acuerdo a las tablas, según las condiciones del mecanizado
Clasificación de las cuchillas para tornos
Según la dirección del movimientos de avance se clasifican en cuchillas
de mano izquierda y cuchillas
de mano derecha.
Según la forma y situación de la cabeza respecto al cuerpo, las cuchillas se dividen en rectas, acodadas y alargadas.
Por la clase de trabajo a ejecutar se distinguen las cuchillas para cilindrar, de tope, para refrentar (para caras), tronzar, acanalar, perfilar, roscar y mandrinar
Existen las cuchillas para
desbastar (para el mecanizado previo) y las cuchillas para
acabar (mecanizado definitivo)
Las cuchillas pueden
ser enteras, fabricadas de un mismo material y
compuestas: el mango de acero para construcciones y la parte cortante de la cuchilla de metal especial para herramientas.
Las cuchillas compuestas se dividen en Soldadas, con la plaquita de corte soldada y con la plaquita de corte fijada mecánicamente
CLASIFICACIÓN DE LAS CUCHILLAS SEGÚN LA CLASE DE TRABAJO A EJECUTAR:
a- Recta para Cilindrar;
b- Acodada para Cilindrar;
c- De Tope;
d- De Refrentar (para caras);
e- De Tronzar;
f- De Acanalar;
g- De Perfilar;
h- De Roscar;
i- De Mandrilar Orificios Pasantes;
j- De Tope para Mandrilar.
Materiales para las cuchillas
La parte de trabajo de la herramienta de corte, incluyendo la cuchilla, debe tener alta
dureza, alta
resistencia térmica al rojo (tener la capacidad de no perder la dureza con temperaturas elevadas), alta
resistencia al desgaste (resistencia al frote), así como ser lo suficientemente
dúctil (resistencia a las cargas de impacto) Los materiales de los cuales se fabrican las partes de trabajo de las herramientas de corte deben obedecer a los requisitos mencionados.
Los materiales de herramientas se dividen en tres grupos:
En el primero están los materiales para las herramientas que trabajan a bajas velocidades de corte. A éstos pertenecen
los aceros al carbono para herramientas, con una resistencia térmica al rojo de 250-300 o C.
El segundo grupo son los materiales para herramientas que trabajan a velocidades elevadas de corte
, los aceros rápidos, estos aceros adquieren alta dureza, alta resistencia al desgaste y una resistencia térmica al rojo hasta temperaturas de 650 o C.
El tercer grupo reúne los materiales para herramientas que trabajan a altas velocidades de corte, los
cermets, fabricados como plaquitas de varias dimensiones y formas. Que alcanza una resistencia al rojo de 1000°C. Para el labrado de aceros se emplean las aleaciones duras del grupo de titanio-tungsteno-cobalto (TK): T5K10 para el desbastado y corte interrumpido, T15K6 para el semiacabado y acabado.
Herramientas de Corte (Útil de Corte).
Herramientas de Corte. Definición.
Por herramientas se entiende a aquel instrumento que por su forma especial y por su modo de
empleo, modifica paulatinamente el aspecto de un cuerpo hasta conseguir el objeto deseado, empleando el mínimo de
tiempo y gastando la mínima energía.
Cabe destacar que, Las herramientas monofilos son herramientas de corte que poseen una parte cortante (o elemento productor de viruta) y un cuerpo. Son usadas comúnmente en los tornos, tornos revólver, cepillos, limadoras, mandriladoras y máquinas semejantes.
Tipos de Herramientas de Corte.
Se denomina acero
rápido a la aleación
hierro-
carbono con un contenido de carbono de entre 0.7 y 0.9 % a la cual se le agrega un elevado porcentaje de tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5 %), y de vanadio (0.8 a 3.2 %). Las herramientas construidas con estos aceros pueden trabajar con velocidades de corte de 60 m/min. a 100 m/min. (variando esto con respecto a la velocidad de avance y la profundidad de corte), sin perder el filo de corte hasta, la
temperatura de 600° C y conservando una dureza Rockwell de 62 a 64.
- Aceros Extra-Rápidos (HSS).
Estos aceros están caracterizados por una notable resistencia al desgaste" del filo de corte aún a temperaturas superiores a los 600° C por lo que las herramientas fabricadas con este material pueden emplearse cuando las velocidades de corte requeridas son mayores a las empleadas para trabajar con herramientas de acero rápido.
- Carburos Metálicos o Metales Duros (HM).
También conocidos como METAL DURO (Hard Metal - HM), se desarrolló hacia 1920, con base en los carburos de tántalo (TaC), carburo de titanio (
TiC) y carburo de wolframio (WC), los cuales eran unidos por medio del Co y el Ni, previamente molidos (polvos metalúrgicos), la cohesión se obtiene por el
proceso de sinterizado o fritado (proceso de calentar y aplicar grandes presiones hasta el punto de
fusión de los componentes, en hornos eléctricos).
Los metales duros, se pueden clasificar desde su composición
química así:
- Monocarburos: Su composición es uno de los carburos descritos anteriormente, y su aglutinante es el Co. Ejemplo: WC, es carburo de wolframio (carburo de tungsteno, comercialmente).
- Bicarburos: En su composición entran sólo dos clases de granos de carburos diferentes, el Co es el aglomerante básico. Ejemplo: WC +TiC con
liga de Co.
- Tricarburos: En su composición entran las tres clases de granos de carburos: W, Ti, y Ta. El Co, o el Ni son los aglomerantes. Ejemplo: WC +TiC + TaC; con liga de Co.
Algunas características:
- El carburo metálico, es una aleación muy dura y frágil.
- El TiC aumenta su resistencia térmica y su resistencia al desgaste pero también aumenta su fragilidad.
- Los bicarburos poseen menor coeficiente de fricción que los monocarburos.
- Los monocarburos son menos frágiles que los bicarburos.
- El cobalto, aumenta la ductilidad pero disminuye la dureza y la resistencia al desgaste.
- Se pueden alcanzar velocidades de más de 2500 m/min.
- Poseen una dureza de 82-92 HRA y una resistencia térmica de 900-1100° C.
- En el mecanizado se debe controlar lo mejor que se pueda la temperatura, pues, en el mecanizado de aceros corrientes la viruta se adhiere a los monocarburos a Temp. de 625-750° C. y en los bicarburos a una Temp. de 775-875° C. Esto implica buena refrigeración en el mecanizado.
- Las herramientas de HM, se fabrican en geometrías variadas y pequeñas, el cual se une al vástago o cuerpo de la herramienta a través de soldadura básicamente, existiendo otros medios mecánicos como tornillos o pisadores.
Con base en el acero rápido, se experimento con mayores contenidos de Co y Cr, y pasando el Fe a ser impureza propia del proceso de
producción y no admitir tratamiento térmico.
Su composición química es aproximadamente la siguiente:
C = 2 % Co = 47 % Cr = 29 % W = 16 % Si = 0.2 % Mn = 0.6 % Fe = 5.2 %.
Alcanza temperaturas
límites de 800° C. y posee una dureza de 65-70 HRC.
- Nitruro Cúbico de Boro (CBN).
También conocido como CBN, es después del diamante el más duro, posee además una elevada dureza en caliente hasta 2000° C, tiene también una excelente estabilidad química durante el mecanizado, es un material de corte relativamente frágil, pero es más tenaz que las cerámicas.
Su mayor aplicación es en el torneado de piezas duras que anteriormente se rectificaban como los aceros forjados, aceros y fundiciones endurecidas, piezas con superficies endurecidas, metales pulvimetalúrgicos con cobalto y hierro, rodillos de laminación de fundición perlítica y
aleaciones de alta resistencia al
calor, redondeando se emplea en materiales con una dureza superior a los 48 HRC, pues, si las piezas son blandas se genera un excesivo desgaste de la herramienta.
El nitruro cúbico de boro se fabrica a gran
presión y temperatura con el fin de unir los cristales de boro cúbico con un aglutinante cerámico o metálico.
Cermet: Cerámica y metal (partículas de cerámica en un aglomerante metálico).
Se denominan así las herramientas de metal duro en las cuales las partículas duras son carburo de titanio (TiC) o carburo de nitruro de titanio (TiCN) o bien nitruro de titanio (TiN), en lugar del carburo de tungsteno (WC). En otras palabras los cermets son metales duros de origen en el titanio, en vez de carburo de tungsteno.
Las herramientas cerámicas fueron desarrolladas inicialmente con el óxido de
aluminio (Al2O3), pero eran muy frágiles, hoy en día con el
desarrollo de nuevos materiales industriales y los nuevos
procedimientos de fabricación con máquinas automáticas, han ampliado su
campo de
acción en el mecanizado de fundición, aceros duros y aleaciones termo-resistentes, ya que las herramientas de cerámica son duras, con elevada dureza en caliente, no reaccionan con los materiales de las piezas de trabajo y pueden mecanizar a elevadas velocidades de corte.
Existen dos tipos básicos de herramientas de cerámica:
1. Basadas en el óxido de aluminio (Al2O3) y
2. Basadas en el nitruro de silicio (Si3N4).
- Diamante Policristalino (PCD).
La tabla de durezas de Friedrich mohs determina como el material más duro al diamante monocristalino, a continuación se puede considerar al diamante policristalino sintético (PCD), su gran dureza se manifiesta en su elevada resistencia al desgaste por abrasión por lo que se le utiliza en la fabricación de muelas abrasivas.
Las pequeñas plaquitas de PCD, son soldadas a placas de metal duro con el fin de obtener
fuerza y resistencia a los choques, la vida útil del PCD puede llegar a ser 100 veces mayor que la del metal duro.
Partes de las Herramientas de Corte (Útil de Corte).
- CARA: Es la superficie o superficies sobre las cuales fluye la viruta (superficie de desprendimiento).
- FLANCO: Es la superficie de la herramienta frente a la cual pasa la viruta generada en la pieza (superficie de incidencia).
- FILO: Es la parte que realiza el corte. El filo principal es la parte del filo que ataca la superficie transitoria en la pieza. El filo secundario es la parte restante del filo de la herramienta.
- PUNTA: Es la parte del filo donde se cortan los filos principales y secundarios; puede ser aguda o redondeada o puede ser intersección de esos filos.
Formas y Funcionamiento (Útil de Corte).
Según las
Normas ISO los aceros rápidos clasifican de la siguiente manera:
Material de Fabricación (Útil de Corte).
NOMBRE
|
TEMP
|
OBSERVACIONES
|
| Acero al carbono |
300° C
| Prácticamente ya no se usa. |
| Acero alta velocidad |
700° C
| HSS-Acero rápido. |
| Stelita |
900° C
| Aleación. Prácticamente ya no se usa |
| Carburos Metálicos |
1000° C
| HM-Aglomerados y no aglomerados |
| Cermet |
1300° C
| Base de TiC, TiCN, TiN |
| Cerámicas |
1500° C
| Al2O3 o Si3N4 |
| Cerámicas mezcladas |
1500° C
| Al2O3+ZrO3 |
| CBN |
2000° C
| TiN/TaN/CBN(Nitruro cúbico de boro) |
| Diamante |
800° C PCD
| Polycrystaline Diamond |
DESGASTE Y AFILADO DE LAS CUCHILLAS
Como resultado del rozamiento de la viruta con la cara de desprendimiento de la cuchilla y de las caras de incidencia de la misma con la superficie de la pieza a trabajar, se desgasta la parte de trabajo de la cuchilla. La cuchilla desgastada (embotada) se reafila.
Para el afilado de las cuchillas se usa la máquina afiladora-rectificadora. Para garantizar una posición estable de la cuchilla que se afila, en la máquina se encuentra un dispositivo especial llamado apoya manos AL afilar la cuchilla es necesario presionar ligeramente la superficie que se afila contra la muela en rotación y, para que el desgaste de esta última sea más uniforme y la superficie que se afila resulte plana, la cuchilla se debe desplazar continuamente a lo largo de la superficie de trabajo de la muela.
Se afilan primeramente las caras principales y auxiliares de incidencia, a continuación la cara de desprendimiento y el vértice de la cuchilla.
Después del afilado se efectúa el afinado de la cuchilla, consistente en el esmerilado de las caras de desprendimiento a incidencia en una parte estrecha a lo largo del borde cortante, lo que garantiza la rectificación del filo y la elevación de la durabilidad de la cuchilla. El acabado de afinado se efectúa en las muelas de acabado de diamantes.
La geometría de la cuchilla después del afilado se comprueba con plantillas especiales, transportadores de ángulos y otros instrumentos.
El afilado de las cuchillas lo tienen que realizar solamente aquellos obreros que conozcan las instrucciones sobre la técnica de seguridad Para trabajar con la máquina afiladora hay que observar los siguientes requisitos de seguridad:
- Antes de comenzar el afilado de la herramienta hay que asegurarse del buen estado de lodos los mecanismos y dispositivos de la máquina, incluso de la cubierta protectora de la muela y el sentido correcto de rotación de la misma (la muela debe girar hacia la cuchilla);
- comprobar la colocación correcta del apoya manos: la holgura entre la cara de trabajo de la muela y el extremo del apoya manos no debe exceder de 3 mm.
- Se permite una nueva colocación del apoya manos solamente después de que la muela esté parada por completo; se prohíbe trabajar en una máquina de afilar sin apoya manos ni cubierta protectora;
- durante el afilado se debe cerrar la zona del afilado instalando una pantalla protectora transparente o ponerse gafas protectoras.
Es imprescindible observar las siguientes reglas para el use de las cuchillas:
- Antes de conectar el avance, es necesario apartar la cuchilla de la pieza, lo qua protege el borde de corte contra el desmenuzamiento;
- Se recomienda afilar periódicamente la cuchilla con una barra abrasiva de grano fino directamente en el portacuchillas, lo qua alarga la duración de servicio de la cuchilla;
- Se prohíbe dejar qua el borde de incidencia de la cuchilla se embote considerablemente, es necesario reafilar esta última antes de qua comience a destruirse el borde de corte, o sea, con una anchura de la partes desgastada de la cara de incidencia principal de la cuchilla de 1 . . . 1,5 mm;
- Se prohíbe emplear las cuchillas como guarniciones,
- La cuchilla de aleación dura se debe entregar al almacén, cuando la plaquita de aleación dura se ha separado del mango.
- Se prohíbe colocar las cuchillas sin orden (en montón) en la caja para las herramientas.
CONCEPTO DEL RÉGIMEN DE CORTE DURANTE EL TORNEADO
El proceso de corte se caracteriza por un régimen determinado.
Los elementos que lo constituyen son la profundidad de corte, el avance y la velocidad de corte.
La profundidad de corte t es la dimensión de la capa eliminada en una pasada de la cuchilla, perpendicular a la superficie trabajada. Durante el torneado longitudinal exterior la profundidad de corte se determina como la mitad de la diferencia entre el diámetro de la pieza en bruto D (superficie de trabajo) y el diámetro de la superficie trabajada d:
Durante el mandrinado (fig. 16, b) la profundidad de corte es igual a la mitad de la diferencia entre el diámetro del orificio después del maquinado y el diámetro del orificio antes del maquinado.
Durante el refrentado la profundidad de corte es igual a la dimensión de la capa que se corta, medida en la dirección perpendicular a la cara trabajada (fig. 16, c) y durante el acanalado y tronzado la profundidad de corte es igual a la anchura de la ranura formada por la cuchilla (véase fig' 16, d).
El avance (más exactamente la velocidad de avance) es la dimensión del desplazamiento del borde de corte de la cuchilla en dirección del avance por una revolución de la pieza en trabajo (s mm/rev. fig. 17). Durante el torneado se distinguen el
avance longitudinal, dirigido a lo largo del eje de la pieza a tornear; el
avance transversal, en dirección perpendicular al eje de la pieza; el
avance inclinado bajo un ángulo con relación al eje de la pieza (durante el mecanizado en el torno de una superficie cónica).
La velocidad de corte v es el recorrido que hace el punto de la superficie de corte más alejado del eje de rotación con relación al borde de corte de la cuchilla por unidad de tiempo (m/min). La velocidad de corte depende de la frecuencia de rotación y del diámetro de la pieza que se trabaja. Cuanto mayor sea el diámetro
D de ésta, tanto más alta será la velocidad de corte con una misma frecuencia de rotación, puesto que el recorrido que hace el punto
A de la superficie de corte (fig. 18) por una revolución de la) pieza (o por minuto) será mayor que el recorrido que hace el punto
La magnitud de la velocidad de corte se puede determinar por medio de la fórmula
D es el diámetro mayor de la superficie de corte en mm;
n, la frecuencia de rotación de la pieza a trabajar (r.p.m.).
Si se conoce la velocidad de corte
v, tolerable por las cualidades de corte de la herramienta y el diámetro de la pieza a trabajar
D, se puede determinar la frecuencia de rotación requerida de esta última y ajustar para esta frecuencia e1 husillo:
r.p.m.
ORGANIZACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL PUESTO DE TRABAJO DEL TORNERO
EL puesto de trabajo es una parte del área de producción del taller en la que se sitúa un obrero o más y provista de los equipos tecnológicos operados por ellos, herramientas y dispositivos necesarios (para un tiempo limitado).
La preparación del puesto de trabajo debe garantizar un gasto mínimo de tiempo, una cantidad mínima de movimientos y esfuerzos para ejecutar el trabajo, menor cansancio, elevada capacidad de trabajo del obrero, así coma seguridad de trabajo y utilización económica de los medios de producción.
En la planificación del puesto de trabajo del tornero influyen las dimensiones máximas y la destinación del torno, las medidas y peso de las piezas a trabajar, así como el tipo de producción. Para producir por unidad o en serie, cuando se tienen que mecanizar diversas piezas brutas, se coloca en el puesto de trabajo un armario para las herramientas y el tablón. Las piezas a trabajar y las piezas acabadas se colocan en el tablón, los accesorios de grandes dimensiones se colocan en un estante inferior del tablón'
Si se tienen que mecanizar principalmente cilindros fijados entre las puntas, es más conveniente colocar el tablón con las piezas hacia la izquierda y el armario para las herramientas a la derecha del obrero, puesto que la pieza a trabajar se instala entre las puntas con la mano izquierda' Cuando se. Más abajo se colocan sucesivamente las herramientas de corte, adaptadores, puntas, abrazaderas, almohadillas. El puesto de trabajo debe mantenerse limpio. La suciedad y el desorden conllevan pérdidas del tiempo de trabajo, defectos de producción, accidentes, paro y desgaste prematuro del torno. Los locales de trabajo deben estar equipados con dispositivos a instalaciones seguras para garantizar la evacuación del aire y la afluencia del aire limpio.
OBSERVACIÓN:
- El puesto de trabajo debe mantenerse limpio. La suciedad y el desorden conllevan pérdidas del tiempo de trabajo, defectos de producción, accidentes, paro y desgaste prematuro del torno.
- En el puesto de trabajo el suelo debe estar liso y impio, sin manchas de aceite o de líquido lubricante y refrigerante.
- Los locales de trabajo deben estar equipados con dispositivos e instalaciones seguras para garantizar la evacuación del aire y la afluencia del aire limpio. La temperatura del taller debe ser de 15… 18o C.
12
ÁNGULOS DE LA CUCHILLA EN EL PLANO
- Principal;
- Auxiliar
ÁNGULOS FUNDAMENTALES DE LA CUCHILLA
- Principal de Incidencia;
- De Filo (de afilado);
- De Desprendimiento;
- De Corte
TIPOS DE CUCHILLAS SEGÚN LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO DE AVANCE:
a- De Mano Izquierda; b- De Mano Derecha
FORMAS DE LAS CABEZAS DE LAS CUCHILLAS:
a- Recta; b- Acodada; c- Alargada
CLASIFICACIÓN DE LAS CUCHILLAS SEGÚN EL PROCEDIMIENTO DE SUJECIÓN DE LA PARTE CORTANTE
a- Entera; b- Soldada; c- Con la Plaquita Soldada; d- Con Sujeción Mecánica de la Plaquita.
CALCULOS DEL TORNO
Para un acero 1020 existen dos velocidades según el casillas (pag 540)
velocidad de desajuste
VD= 28 m/min
velocidad de acabado
VA= 40m/min
Dimensiones de la pieza en bruto:
80mm
26mm
· Refrentado:
· Desvaste(2,5)
VD= 28 m/min
=
1000 x V = 111,40 RPM
· x D
: Número de Revoluciones
D: Diámetro de la pieza.
T = L
SxN
L: longitud
S: avance
T: tiempo por una sola pasada.
T = 40 T = 0,89
0,4 x 111,40
L= 40mm (radio de la pieza)
S = 0,4 m/min (según casillas)
Desvaste: 2mm
Profundidad de corte: 0,5mm
Numero de Pasada: 4
Tiempo de Desvaste: 0,89min x 4pasadas = 3,56 min
· Acabado: 0,5mm
VA= 40m/min
=
1000 x V = 159,15 RPM
· x D
: Número de Revoluciones
D: Diámetro de la pieza.
T = L
SxN
L: longitud
S: avance
T: tiempo por una sola pasada.
T = 40 T = 0,62
0,4 x 159,15
L= 40mm (radio de la pieza)
S = 0,4 m/min (según casillas)
Acabado: 0,5mm
Profundidad de corte: 0,25mm
Numero de Pasada: 2
Tiempo de Acabado: 0,62min x 2pasadas =1,25
Tiempo de Refrentado:
TR = TD+TA
TR = 3,56+1,25
TR = 4,81min
Por ser dos caras a las cuales se les tiene que hacer el mismo mecanizado
TR = 4,81 min
TR = 4,81 min x 2 caras = 9,62 min
Tiempo de Torneado:
Tt = TR+TC
Tt = 3,56+1,25
Tt = 4,81min
A este tipo se le debe sacar un 15% y sumárselo ya este porcentaje representa el tiempo de montaje y desmontaje de las herramientas.
Tt = 20,51 min + 30,76
Tt = 23,58 min
Costo de 1Hr de Torno: 15000Bs
Costo Operativo: 23,58min x 1Hr/60min x 15000BS/Hr = 5896,62 Bs
