MEDIOS DIDCTICOS INACAP

MANUAL MQUINAS HERRAMIENTAS I TORNO Material Didctico Escrito.

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Colaboraron en el presente texto gua: Luciano Ascui Moreno Docente INACAP uoa

Derechos Reservados Titular del Derecho: INACAP N de inscripcin en el Registro de Propiedad Intelectual # 145.999 de fecha 28-02-2002. INACAP 2002.

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NDICE Captulo I Tornos mecnicos 1.1 Tornos mecnicos 1.1.1 Tipos de tornos 1.1.1.1 Torno paralelo 1.1.1.2 Torno copiador 1.1.1.3 Torno vertical 1.1.1.4 Torno al aire 1.1.1.5 Tornos automticos 1.1.1.6 Tornos CNC 1.1.2 Descripcin y funcionamiento del torno mecnico paralelo 1.1.2.1 Finalidad del torneado Pg. 14 1.1.2.2 Nomenclatura 1.1.2.3 Componentes principales del torno paralelo 1.1.3 Accesorios del torno 1.1.4 Caractersticas tcnicas del torno Captulo II Herramientas de corte 2.1 Herramientas de corte 2.2 Tipos de herramientas 2.2.1 Geometra de una herramienta de corte 2.3 Preparacin de la mquina esmeriladora Captulo III Velocidad de corte en el torneado 3.1 Velocidad de corte 3.2 Frecuencia de giro Captulo IV Preparacin de la mquina para ejecutar una orden de trabajo (O.T) 4.1Prevencin de riesgos aplicada a la manipulacin de accesorios y herramientas en el torno 4.2 Seleccin y montaje del porta herramienta 4.2.1 Montaje de la herramienta 4.3 Aplicacin del sistema de lubricacin ms adecuado en las mquinas herramientas 4.3.1 Modelo de un plan de lubricacin Captulo V Operaciones de taladrado, refrentado y cilindrado exterior Pgina 3 de 103 Pg. 7 Pg. 7 Pg. 7 Pg. 7 Pg. 8 Pg. 10 Pg. 10 Pg. 11 Pg. 12 Pg. 14 Pg. 14 Pg. 15 Pg. 23 Pg. 27 Pg. 30 Pg. 30 Pg. 32 Pg. 34 Pg. 37 Pg. 39 Pg. 39 Pg. 39

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Con avance manual 5.1 Definicin y finalidad de las operaciones 5.1.1 Refrentado 5.1.1.1 Refrentado transversal 5.1.1.2 Refrentado longitudinal 5.1.2 Cilindrado 5.1.3 Centrado del material 5.1.4 Puesta en marcha de la mquina 5.1.5 ngulo de posicin de la herramienta 5.2 Movimientos bsicos en el torneado 5.2.1 Regulacin del avance manual 5.2.2 Tambores graduados 5.3 Tcnicas de medicin con pi de metro en piezas cilindradas y refrentadas en el torno. 5.4 Condiciones de corte 5.4.1 Fluidos de corte 5.4.1.1 Funciones del fluido de corte 5.4.1.2 Caracterstica del fluido de corte 5.4.1.3 Clasificacin de los fluidos de corte 5.4.1.4 Seleccin del fluido de corte 5.4.1.5 Aplicacin de un fluido de corte Captulo VI Torneado cnico 6.1 Torneado cnico 6.1.1 Definicin de cono 6.1.2 Conceptos de conicidad e inclinacin 6.1.3 Mtodos constructivos de un cono en el torno 6.1.4 Tcnicas de torneado cnico con avance manual 6.2 Clculos aplicados al mtodo constructivo Captulo VII Torneado con avance automtico 7.1 Identificar los componentes del sistema de avance 7.2 Precauciones en el manejo del sistema de avance 7.3 Variables para determinar un avance en el torneado 7.4 Seleccin de avances automticos para el torneado 7.5 Operacin del sistema de avance

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Captulo VIII Torneado interior 8.1 Refrentado interior 8.1.1 Preparacin de la mquina para torneado interior Pgina 4 de 103

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8.1.2 Herramientas, formas y dimensiones 8.1.3 Velocidades de trabajo 8.1.4 Trabajo de aplicacin 8.2 Tcnicas de medicin con pi de metro y micrmetro 8.3 Torneado de fierro fundido 8.3.1 Caractersticas del torneado del fierro fundido 8.3.2 Velocidad de corte 8.4 Torneado de materiales no ferrosos. Comportamiento de los materiales en el mecanizado 8.4.1 Aluminio y aleaciones 8.4.2 Aleaciones de Magnesio 8.4.3 Cobre 8.4.4 Aleaciones de Cobre 8.4.5 Zinc y aleaciones 8.4.6 Materiales sintticos 8.5 Afilado de herramientas de corte para material no ferroso 8.5.1 Proceso de afilado 8.6 Centrado del material 8.6.1 Proceso de ejecucin Captulo IX Torneado entre centros 9.1 Fundamentos del torneado entre centros 9.1.1 Ventajas del torneado entre centros 9.1.2 Ejecucin de operaciones previas al montaje entre centros 9.1.3 Mtodos de alineamientos 9.1.4 Montaje y ajustes de la pieza entre centros 9.1.5 Prevencin de riesgos aplicada al torneado entre centros Captulo X Torneado de radios y ranuras con herramientas de formas 10.1 Fundamentos de la construccin de radios y ranuras con herramientas de formas 10.2 Tcnicas de afilados y control de formas con plantillas Pg. 94 10.3 Seleccin de velocidad de corte adecuada 10.4 Uso de herramientas de formas para radios y ranuras 10.4.1 Ranuras cuadradas 10.4.2 Formas de radios cncavas 10.4.3 Formas de radios convexos Captulo XI Aplicacin de tolerancias y ajustes en el torneado 11.1 Planos acotados con tolerancias y ajustes 11.2 Relacin entre calidades superficiales y las tolerancias Pgina 5 de 103

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Captulo XII 12.1 Roscas para la transformacin de movimiento 12.1.1 Definicin de rosca 12.1.2 Finalidad del roscado 12.2 Clasificacin de las roscas de transmisin de movimientos 12.3 Nomenclatura de la rosca 12.4 Diseo de la herramienta 12.5 Sistemas normalizados de roscas triangulares 12.5.1 Rosca whitworth 12.5.2 Rosca mtrica 12.5.3 Rosca unificada 12.6 Definiciones Bibliografa

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CAPTULO I TORNOS MECNICOS 1.1.- T O R N O S M E C N I C O S Son mquinas que permiten construir piezas en revolucin hacindolas girar alrededor de su eje y arrancando material perifricamente, con una herramienta de Pgina 6 de 103

corte, el material a trabajar se fija sobre la parte giratoria de la mquina, que le proporciona el movimiento circular mientras la herramienta se fija en la parte mvil de traslacin longitudinal y transversal. Aunque existen diversos tipos de tornos en todos ellos encontraremos dos unidades fundamentales: El Grupo rbol Principal o Husillo El Grupo Mvil porta-herramientas, que proporcionan los movimientos requeridos. 1.1.1 TIPOS DE TORNOS Los tipos de tornos, empleados en la industria son variados y se diferencian entre s por la forma, tamao, precisin, potencia, etc. Tornos Paralelos Tornos Copiadores Tornos Verticales Tornos al Aire Tornos Automticos Tornos CNC La eleccin del tipo de torno para el desarrollo de una determinada fabricacin, deber realizarse en funcin de los siguientes factores: Dimensiones de las piezas. Formas de las mismas. Cantidad a producir. Grado de precisin requerido. 1.1.1.1.- TORNO PARALELO: Es el torno ms tpico y ms frecuentemente usado, (fig.1-1), a continuacin, se sealan sus partes ms importantes: 1.-Bancada 2.-Cabezal fijo o motriz 3.-Carro principal 4.-Cabezal mvil 5.-Circuito de lubricacin y refrigeracin

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Fig.1.1 Torno Paralelo a)Cabezal Motriz b)Cabezal Mvil c)Bancada d)Carro Principal, Adems, para su operacin, el torno requiere de una serie de accesorios y herramientas tales como: platos, centros, lunetas, bridas, mandriles herramientas de corte, brocas, herramientas de moletear, etc. Este tipo de torno presenta limitaciones en cuanto a la cantidad de herramientas y dificultades para el cambio de stas, por lo que no tiene grandes posibilidades en la produccin en serie. Sin embargo, para la fabricacin de piezas aisladas es una mquina muy utilizada. 1.1.1.2.- TORNO COPIADOR: Es un torno, que puede ser un torno paralelo, al que se ha agregado dispositivos, que permiten a la herramienta, desplazamientos automticos, de acuerdo con el perfil de la pieza que se desea copiar. El perfil es recorrido por un palpador que manda el accionamiento de la herramienta. Como la plantilla o perfil a copiar puede ser de chapa gruesa, la preparacin de la mquina para la ejecucin de una serie es muy sencilla, lo que resulta ventajoso para pequeas series. Los sistemas de copiar pueden clasificarse en las siguientes clases: a) Con mando por tensin elstica b) Con mando por transmisin elctrica c) Con mando por transmisin hidrulica d) Con mando por transmisin hidrulica-electrnica Por sus caractersticas, sin embargo, los ms utilizados son los dos ltimos que se analizan a continuacin: MANDO POR TRANSMISIN HIDRULICA: En este sistema el palpador est unido a una vlvula de simple o doble paso de aceite a presin y segn la posicin de la vlvula y su apertura, llega aceite a una u otra cmara de un mbolo, que mueve, con las mismas fluctuaciones, la herramienta que tornea la pieza.

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Fig. 1-2 Control por gua hidrulico

Fig. 1-3 Control por gua electro-hidrulico

MANDO POR TRANSMISIN ELECTRNICO-HIDRULICO En este sistema se aprovechan las ventajas de los mandos elctrico e hidrulico, cuentan con elementos hidrulicos similares al anterior, aunque el palpador va unido a un amplificador electrnico y desde l pasan seales elctricas de mando amplificadas hacia la vlvula de mando hidrulico, estas permiten accionar la vlvula que comanda el cilindro y sus desplazamientos y con ello los desplazamientos de la herramienta,(fig.1-3). Pgina 9 de 103

1.1.1.3 TORNO VERTICAL. Es una mquina destinada a trabajar piezas de gran tamao, las que por su gran peso, resultan ms fciles de montar sobre un plato horizontal. Sus partes principales son: Base Plataforma o plato Montante Puente Puente Mvil Carros DESCRIPCIN: BASE: Constituye el soporte de la plataforma o plato. PLATAFORMA: Proporciona el movimiento giratorio, principal, a la pieza, adems, debe proporcionar la fijacin de la pieza, gracias una serie de ranuras radiales. MONTANTE: Columnas que se alzan lateralmente a la base, pueden ser uno o dos. Poseen guas que permiten el desplazamiento del puente . PUENTE: Permite unir los montante y adems, dar rigidez a la estructura. PUENTE MVIL:Posee, el desplazamiento vertical, sobre las guas de los montantes. Adems permite desplazarse, en el sentido horizontal a los carros. CARROS: Llevan torres porta-herramienta giratoria.

1.1.1.4 TORNO AL AIRE:

Es una mquina destinada principalmente al torneado de piezas de gran volumen y diversas formas y por lo tanto, cuenta con un plato de grandes dimensiones. El plato es accionado por medio de una gran corona, que se halla en su parte posterior, est compuesto por partes similares al torno paralelo, aunque de diferente presentacin y magnitud.

COMPONENTES: CABEZAL MOTRIZ: Cumple la funcin de regular el movimiento giratorio, principal y sostener el husillo de trabajo. Este, a su vez, sostiene el plato y la pieza. CABEZAL MVIL: Su labor es sostener un extremo de la pieza, como as tambin alojar accesorios o herramientas. Algunas mquinas no cuentan con este elemento. CARRO PORTA-HERRAMIENTAS: proporciona los movimientos necesarios Pgina 10 de 103

para efectuar el arranque de viruta. Va montado sobre un travesao y este, sobre la bancada. BANCADA : Constituye el sostn del grupo portaherramientas, est constituida por una gran placa base. 1.1.1.5.- TORNOS AUTOMTICOS: Los tornos automticos permiten realizar todo el ciclo de mecanizado, incluso la colocacin de nuevo material, cada vez que termina una pieza, se instala en forma automtica. La automatizacin se obtiene por medio de levas de diversos tipos, que van en el organismo principal, denominado rbol de levas que son elementos mecnicos, de diversas formas utilizadas para controlar los diversos movimientos que se presentan durante el proceso, desde este punto de vista, el torno es comandado por un verdadero programa mecnico. En funcin de sus caractersticas, se debe invertir mucho tiempo en su preparacin por lo que su utilizacin slo se justifica en la fabricacin en serie. Se obtienen ventajas en la reduccin de tiempos de produccin y mano de obra, ya que la intervencin humana se reduce a labores de supervisin, preparacin de herramientas, etc. Existen varios tipos, destacndose los de uno o varios husillos, de barras, verticales y horizontales. En los tornos de varios husillos, cada uno sostiene una barra para ser trabajada, ejecutndose una operacin, despus de realizada esta el bloque de husillos se desplaza para ejecutarse en cada uno de ellos la aplicacin siguiente. TIPOS DE LEVAS Existen tres tipos de levas : a)De Disco b)De Tambor c)Frontales Esta clasificacin responde a la geometra de la leva y a la forma de contacto con el seguidor.

1.1.1.6.- TORNOS C.N.C. Estos tornos son mquinas las cuales cuentan con un control numrico las que con el apoyo de un computador para la realizacin de clculos y programacin realizan todas las operaciones programadas que corresponde a una serie de instrucciones que la mquina acepta, interpreta y traduce a movimientos. Esta labor es realizada por el operario en la mquina misma, establecindose una comunicacin entre el operario y el procesador de la mquina, (control), a travs de un teclado. El programa as obtenido, puede ser almacenado en la propia memoria del control o en disquetes, pudiendo ser reutilizado y modificado. Pgina 11 de 103

Otra alternativa para la generacin de las instrucciones, es utilizar un programa CAM (manufactura asistida por computador ), en un PC, para este efecto se entrega informacin tal como dimetro, tipo de operacin, velocidad de corte, tipo de material, etc., a partir de estos datos el programa CAM, genera el programa en cdigos G, (ISO), que se transmite por cable al control de la mquina. Una tercera opcin es que el CAM genera el programa CNC. a partir del plano de la pieza, ingresado al PC. mediante un programa CAD. (diseo asistido por computador). Posteriormente el programa se transmite al control CNC. desde el PC. Las dos ltimas posibilidades son las ms utilizadas, sobre todo en la fabricacin de piezas complejas. En todos los casos el control de la mquina puede simular el proceso.

Fig.1.4 Esquema torno CNC

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Fig. 1.5 Principio de Funcionamiento de un torno CNC, lazo cerrado PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El control de la mquina interpreta los cdigos de programacin y genera los movimientos de los carros y el plato, utilizando un sistema de regulacin denominado, de lazo cerrado este sistema funciona de la siguiente manera: El control comanda a los motores para que los carros se muevan hasta una determinada posicin, posteriormente, compara la posicin y velocidad reales, con aquellas fijadas en la 1 parte. Corrige las diferencias, ajustando los valores indicados en la 1 parte. Un sistema menos utilizado es el denomina de lazo abierto, el cual es muy similar al anterior pero en el no existe la posibilidad de comprobar si los motores han efectuado en forma correcta su funcin ni tampoco corregir diferencias. APLICACIN Son muy recomendados para fabricaciones pequeas y medianas. A mayor complejidad de las piezas, menor es el lote que hace rentable el uso de un torno C.N.C. VENTAJAS DE UN TORNO CNC: Reduccin del tiempo de mecanizado. Reduccin de inventarios (se almacena el programa) Mejor Control de la produccin Mejora de la calidad de las piezas Flexibilidad

1.1.2 DESCRIPCIN Y FUNCIONAMIENTO DEL TORNO MECANICO PARALELO 1.1.2.1 FINALIDAD DEL TORNEADO: Un torno es esencialmente una mquina dotada con un motor, en la cual la pieza gira mientras una herramienta en contacto con ella se desplaza en la direccin del corte y extrae el material. La potencia desarrollada por el motor se transmite al husillo del cabezal fijo a travs de correas y engranajes, la cual controla los movimientos de la herramienta, tambin est equipado con volantes para efectuar avances en forma manual de sus carros y por tanto de la herramienta de corte. Los movimientos que se realizan en el torno son:

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MOVIMIENTO DE CORTE: Es el principal movimiento y es el que permite el corte del material (arranque de viruta, proceso CAV), se trata del movimiento giratorio que posee la pieza en el proceso de trabajo. MOVIMIENTO DE AVANCE: Es el movimiento rectilneo que posee la herramienta de corte y que presiona a lo largo de la superficie de trabajo, para encontrar siempre nuevo material que arrancar. MOVIMIENTO DE PASADA: Es el movimiento que determina la profundidad de giro, situando la herramienta de corte en el interior de la pieza y regulando la profundidad de pasada y por consiguiente el espesor de la viruta. 1.1.2.2 NOMENCLATURA.

Fig. 1.6 Partes principales del torno a) Bancada b) Cabezal fijo movimiento de la barra de cilindrar c) Plato d) Carro principal e) Cabezal mvil i) Caja Norton j ) Palanca de cambio de velocidad de avance accionamiento manual k) Inversor de avance m) Palanca de cambio velocidad de husillo n) Barra de roscar o) Palanca de barra de roscar p) Barra de cilindrar Pgina 14 de 103

q) Palanca transmisin r) Porta herramientas s) Carro porta herramientas t) Carro transversal u) Guas de bancada v) Volante w) Barra transmisin mando de barra de cilindrar x) Centro giratorio y) Volante avance del cabezal mvil z) Leva de friccin y freno 1.1.2.3 COMPONENTES PRINCIPALES DEL TORNO PARALELO BANCADA: La bancada es la pieza ms robusta del torno, ya que es la que sostiene todos los rganos y dems componentes de la mquina herramienta, normalmente es de fundicin, posee nervios transversales entre las paredes que absorben las tensiones originadas por la presin de corte deben ser bastante altas las paredes laterales para que no sufra flexiones, lo que originara vibraciones en el torno. En la parte superior de la bancada se encuentran dos guas prismticas, que aseguran el alineamiento entre el cabezal fijo, el carro principal y el cabezal mvil. Bajo las guas prismticas se encuentra la bandeja receptora del refrigerante, el cual es enviado a un estanque de almacenaje. La bancada presenta un escote, que sirve para tornear piezas de mayor dimetro que la altura entre el centro del husillo y las guas de la bancada. La bancada es una de las piezas fundamentales del torno, ya que por su robustez y la precisin con que estn mecanizadas sus guas depende de la mquina, es muy importante que este perfectamente estabilizada y alineada, a fin de evitar posibles deformaciones producto de las vibraciones con el paso del tiempo.

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Fig.1.7 Bancada a) Bancada b) Guas prismticas c) Escote

CABEZAL FIJO: Normalmente est formado por una caja de fundicin que se encuentra atornillada sobre el extremo izquierdo de la bancada. El cabezal fijo contiene un eje principal, (husillo), el cual tiene por objeto sostener el plato que sirve para sujetar la pieza que se ha de trabajar y se encuentra unido a los engranajes de reduccin por medio de los cuales la fuerza desarrollada por el motor imprime el movimiento de rotacin de la pieza a trabajar. El eje principal normalmente es hueco y va apoyado en rodamientos que segn la potencia desarrollada pueden ser de rodillos cnicos, para corregir las variaciones producidas por el desgaste y el uso, tiene su extremo de trabajo el husillo, que sobresale del cabezal fijo el cual est roscado exteriormente para instalar o acoplar los platos de sujecin o de arrastre. El interior del husillo es cnico, segn normas de los conos morse, para poder ajustar en el una pieza llamada punto fijo, que sirve para sostener un extremo de la pieza a trabajar. En este cabezal el movimiento se transmite desde el motor, a travs de una sola polea mediante correas trapeciales las diferentes velocidades del husillo se obtienen por medio de cambios de velocidad por engranajes, o mediante variadores de velocidad.

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Fig.1.8 Cabezal ARBOL I A.- Polea B.- Embrague de discos, para poner en marcha la mquina con suavidad. C.- Freno con discos de friccin para detener rpidamente la mquina. D.- Engranajes conducidos, montados fijos ARBOL ESTRIADO II E.- Engranajes conducidos, montados deslizantes. F.- Engranajes motrices, montados deslizantes. HUSILLO III G.- Engranajes conducidos, montados fijos. Para cada uno de los 4 acoplamientos posibles entre los rboles I y II existen otros dos entre los rboles II y III. De esta forma, el cabezal permite 8 velocidades diferentes del husillo para cada velocidad del motor.

CABEZAL MVIL El cabezal mvil se encuentra en el extremo derecho y opuesto al cabezal fijo, sobre las guas de la bancada del torno, pudindose deslizar en toda su longitud est formado por dos piezas, generalmente de fundicin, una de las cuales sirve de placa de soporte y contiene las guas que se apoyan sobre las guas de la bancada del torno y el dispositivo de fijacin para inmovilizarlo. La otra pieza de la parte superior es de forma alargada y es la prolongacin del eje principal del cabezal mvil y tiene un centro fijo o giratorio, que constituye el otro apoyo de la pieza que se mecaniza esta lleva un mecanismo formado por el husillo roscado y su tuerca que permite avanzar o retroceder la contra punta para fijar la pieza, a travs del mecanismo del husillo se hace avanzar por medio de un volante la contrapunta, hasta que la punta del centro giratorio quede introducida a la presin deseada en la perforacin de la pieza.

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Algunos cabezales mviles van provistos de una base postiza que puede desplazarse transversalmente al eje del torno con lo que se puede descentrar el centro giratorio del torno. Esto es muy ventajoso cuando se deben mecanizar conos.

Fig.1.8 Cabezal Mvil a ) Placa soporte b ) Cuerpo del cabezal mvil c) Tornillo de regulacin de alineamiento d) Tuerca de fijacin del cabezal mvil e) Tornillo del husillo f) Tuerca g) Volante accionamiento del husillo h) Chaveta gua del husillo i ) Centro fijo l) Husillo del cabezal mvil m) Chaveta tornillo n) Palanca de bloqueo de movimiento del husillo Para la operacin de taladrado, el centro giratorio se sustituye por una broca con cono morse, pero para utilizar brocas de espiga cilndrica utilizamos un mandril porta-broca. La extraccin del centro giratorio, mandril porta broca, u otro accesorio, se efecta haciendo retroceder el eje cnico mediante el giro del husillo, este es accionado por un mecanismo tornillo tuerca, de hilo cuadrado, instalado en su interior, el cual empuja el centro giratorio y lo saca de su alojamiento, por el movimiento de un volante, los desplazamientos axiales del husillo se leen en el tambor graduado, segn el tipo de cabezal mvil. CARRO PRINCIPAL: Esta constituido por el grupo de los carros y placa de maniobra o delantal y se desliza sobre las guas prismticas de la bancada desde derecha a izquierda o Pgina 18 de 103

viceversa, a lo largo de toda su longitud, est situado entre el cabezal fijo y el cabezal mvil, transmitiendo los movimientos de corte y de avance. El carro principal est compuesto por cinco partes principales, las cuales son: CARRO DE BANCADA: Este se mueve a lo largo de las guas de la bancada lleva consigo a todo el carro en su movimiento paralelo al eje del torno. El movimiento se obtiene en forma manual o en forma automtica por medio de una transmisin por engranajes y cremallera. CARRO TRANSVERSAL: Este carro esta unido al puente del carro por un gua en cola de milano. Se desliza transversalmente sobre las guas del carro principal. Su movimiento se efecta en forma manual o automticamente, por medio del volante que lleva un tambor graduado que permite leer con precisin el desplazamiento transversal de la herramienta. Fig. 1.9 Carro Principal

1.- Plataforma giratoria 2.-Torre porta herramientas 3.-Carro superior 4.-carro transversal 5.-Carro de bancada 6.-Tornillo patrn(barra de roscar) 7.-Barra de avances 8.-Barra de embrague CARRO SUPERIOR: Pgina 19 de 103

Este carro esta formado por tres piezas principales: La Base, El Charriot, El Porta-herramientas. c1.- Base: est sobre una plataforma giratoria que puede orientarse en cualquier posicin, determinada por regla graduada. Esta base lleva unas guas en forma de cola de milano , sobre las que se desliza el charriot, en el que va situado el porta herramientas. c2.- Charriot: que se encuentra sobre la base permite realizar trabajos como construccin de conos, desplazndolo en los grados requeridos, para esa construccin. Tiene solamente movimiento manual por intermedio de una manivela que acciona en su interior, un conjunto tornillo - tuerca de rosca cuadrada para absorber mejor los esfuerzos, desgastes y vibraciones que se producen por su constante uso, en la parte superior del charriot nos encontramos con la torre porta-herramienta. c3.- Torre porta-herramienta: Sirve para la fijacin de las herramientas de corte que se utilizan en los distintos trabajos que se ejecutan en el torno, el sistema de fijacin de la herramienta de corte se debe tener en cuenta que la altura de la herramienta debe estar a la altura del centro del husillo del cabezal mvil, lo que se verifica por medio del centro giratorio, que es nuestra referencia. DELANTAL: Es la parte delantera del carro principal, que contiene los engranajes y los mandos para transmitir movimientos de avance, tanto manual o automticamente a los distintos carros, los movimientos manuales son realizados por medio de una manivela o volante que es accionada por el operador, los movimientos automticos son realizados por un conjunto de rueda-pin (engranajes) al accionar una manivela que permite embragar la barra de cilindrar. Para las operaciones de roscado se embraga la barra de roscar.

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Fig. 1.10 DELANTAL SISTEMA DE LUBRICACIN: Los rganos en movimientos del torno requieren una lubricacin adecuada y constante, en las partes rgidas como guas de bancada la lubricacin se puede realizar en forma manual por medio de una aceitera. La lubricacin del cabezal fijo, caja de velocidades y de avance, se realiza por el mtodo de proyeccin, donde los engranajes que estn parcialmente sumergidos en un bao de aceite, proyectan este aceite en todas las direcciones y lubrica los rganos situados en las diferentes cajas de cambio. El Control de aceite se realiza por intermedio del nivel ptico que se encuentra en las cajas de velocidades. Se deber controlar siempre el nivel de aceite por medio de sus niveles, y asegurarse de que los engrasadores contienen grasa suficiente.

SISTEMA DE REFRIGERACIN.

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La refrigeracin consiste en dirigir un abundante chorro de fluido a la zona de contacto entre la herramienta de corte y la pieza a trabajar, se realiza por medio de un circuito sencillo instalado en el torno compuesto de: Depsito del refrigerante Motor de la bomba del refrigerante Cuerpo de la bomba Filtro Tuberas de impulsin del refrigerante Tubo articulado de conexin a la boquilla Soporte mvil de la boquilla Articulacin para orientar y fijar la boquilla Tubera de retorno del refrigerante al depsito El porcentaje de aceite varia del 5% para el mecanizado de aceros blandos y de un 25% para aceros especiales.

Fig. 1.11 Sistema de refrigeracin SISTEMAS DE VELOCIDADES (REVOLUCIONES POR MINUTO): Por variacin de velocidades entendemos la transformacin del nmero de revoluciones constantes del motor en otras distintas y variadas, a las que debe girar, segn las necesidades, el eje principal de torno, RPM o rpm indica el nmero de revoluciones realizadas, por minuto. Las diferentes velocidades del eje principal se obtienen mediante variadores de velocidades o por medio de cambios de velocidades por engranajes. Los variadores de velocidades son mecanismos de regulacin sin escalonamiento, de tipo mecnico o hidrulico, adaptadas al cabezal fijo y se obtiene mediante engranes, compuestos de ruedas dentadas que se hacen engranar por medio de palancas. Las principales ventajas de la variacin de velocidades por engranajes son: a)Mayor rapidez y comodidad en los cambios de velocidades b)La relacin de transmisin entre dientes es ms exacta. Pgina 22 de 103

c)Diseo simple. SISTEMA DE AVANCE: El avance se obtiene transmitiendo el movimiento hasta los carros, sobres los cuales esta fija la herramienta, se puede obtener de las siguientes maneras: a) Manual : El mecanismo que permite el movimiento en el sentido longitudinal, tiene su punto de partida en el volante manual de la placa de maniobra o delantal; ver fig.1.10, al girar el volante se activa una cadena cinemtica compuesta por una serie de engranajes y al final una cremallera que transforma el movimiento de rotacin en traslacin longitudinal del carro. El movimiento transversal esta controlado por un sistema tornillo-tuerca, al girar la manivela del carro transversal, se acciona el tornillo, por lo que la tuerca se desplaza en forma rectilnea, perpendicularmente al eje de la mquina, arrastrando al carro, al cual se encuentra solidaria, es posible mover la herramienta en cualquier direccin, actuando sobre el sistema tornillo-tuerca del carro superior(Charriot). b) Automtica : Esta opcin se tratar, en detalle en la unidad N7. 1.1.3 ACCESORIOS DEL TORNO. Para que el trabajo de torneado resulte de buena calidad, es condicin previa que la pieza est firmemente sujeta, lo cual se puede conseguir por medio de los distintos platos que posee el torno. a.- PLATO LISOS DE ARRASTRE Estos platos se acoplan o atornillan directamente al husillo y por medio de un tornillo de arrastre se empuja la brida en el movimiento de rotacin, los hay de tipo corriente, con pared protectora y con dispositivo de seguridad y des perros o bridas de arrastre son mordazas de tipo comn o de tipo acodado, que permiten sujetar, con un tornillo de presin, una de las extremidades de la pieza. b.- PLATOS UNIVERSALES DE TRES MORDAZAS-AUTOCENTRANTES Se llaman autocentrantes por cuanto con la sola operacin de apretar los perros, la pieza queda sujeta en posicin centrada, por esta razn son los ms usados. c.- PLATOS DE CUATRO MORDAZAS Tienen cuatro mordazas ajustables por separado y susceptibles de ponerse en posicin invertida.

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d.- PLATOS PLANOS (DE RANURA O LISOS) Tienen perforaciones variables, ejecutadas con simetra. En ellas se fijan las piezas mediante bridas, tornillo y a veces escuadras. Se usan para trabajar piezas de formas irregulares.

Fig.1.12 Plato universal de tres garras Fig. 1.13 Plato de cuatro garras Fig. 1.14 Plato liso

FIG. 1.15 Plato de arrastre LAS LUNETAS Son accesorios suplementarios, que sirven para sostener las piezas largas, con el objeto de impedir que se flecten y evitar las vibraciones. Tambin Pgina 24 de 103

permiten que el extremo de la pieza quede libre, las mordazas de la luneta pueden ajustarse al dimetro de la pieza. 1.- LUNETA FIJA Su funcin es evitar la flexin de piezas largas o permitir el mecanizado en el extremo, se ubica en un punto conveniente de la bancada y se fija a ella, la parte superior puede abrirse para colocar la pieza en la luneta. 2.- LUNETA MOVIL. Sirve como de contra apoyo de la herramienta y se fija en el carro, movindose con el, va provista de una, dos o tres mordazas que, de acuerdo con la direccin de la presin de corte, apoyan la pieza detrs y cerca del filo de la herramienta, en la superficie ya trabajada. 3.- MORDAZAS. Van guiadas en las lunetas de modo ajustable, son de acero, latn, bronce, etc., tambin son usuales las mordazas provistas de rodillos de acero, deben ubicarse sobre una zona ya mecanizada, de modo que la pieza gire con un movimiento perfectamente circular. 4.-PUNTOS DE SUJECIN. Permiten la fijacin y centrado de la pieza a mecanizar. Estn formados por un extremo cnico de 60 que se ajusta sobre la pieza y una espiga de conicidad, normalmente morse, para la fijacin a la mquina, los puntos pueden ser fijos o rotatorios, estos ltimos va montados sobre rodamientos.

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FIG. 1.16 Luneta fija

Fig. 1.17 Luneta mvil Fig. 1.18 Mordazas de rodillos

5.-BRIDA. Es un accesorio utilizado para impulsar la pieza en trabajos que se desarrollan con montaje entre centros, tiene una abertura para ubicar la pieza en su interior y sujetarla , con la ayuda de un perno, u espiga o cola, se ajusta a la ranura o pivote del plato de arrastre, de modo que este le comunique el movimiento.

Fig. 1.19 Bridas 1.1.4 CARACTERSTICAS TCNICAS DEL TORNO. A) DISTANCIA ENTRE CENTROS Est comprendida entre el centro del cabezal mvil, el cual se ubica a la derecha de la bancada y el centro fijo que se ubica en el husillo del cabezal fijo ubicado al lado izquierdo de la bancada, donde alcanza su longitud mxima. B) POTENCIA DE LA MQUINA

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Est dada por la potencia del motor en HP que vara segn las dimensiones de la mquina, de su valor y del rendimiento de la mquina, depende la cantidad de viruta mxima, que es posible remover. C) DIAMETROS ADMISIBLES SOBRE LA BANCADA 1.-Dimetro admisible sobre la bancada. Corresponde al doble de la distancia entre el punto y el borde interior de la bancada. 2.-Dimetro de torneado sobre el escote. Corresponde al doble de la distancia entre el punto del torno y el punto mas bajo en el escote. D) DIAMETRO INTERIOR DEL HUSILLO PRINCIPAL: El dimetro interior del husillo principal depende de las dimensiones del torno, utilizndose frecuentemente un cono morse N5. E) TIPO DE BANCADA La bancada generalmente son de hierro fundido, teniendo en la parte superior dos guas prismticas de acero especial rectificado, para permitir un mejor desplazamiento de los carros. Segn el tipo de guas , se puede clasificar como : Guas prismticas. Guas prismticas y planas. Guas especiales.

Long. Torneado escote

R

R = Radio de torneado sobre el escote Fig.1.27 Caractersticas del torno F) GAMA DE VELOCIDADES. La gama de velocidades viene determinada por las frecuencias de giro( RPM), posibles de utilizar, segn el mecanismo de regulacin del torno, el caso ms general es de regulacin escalonada por engranajes, en cuyo caso las frecuencias de giro dependen de las combinaciones posibles de engranajes, Estas combinaciones se ajustan mediante el posicionamiento de palancas externas, que se sealan en la parte frontal del cabezal motriz. G) GAMA DE AVANCES. Pgina 27 de 103

La gama de avances depende de las combinaciones de engranajes en la caja Norton. En los tornos se tabula la gama de avances y pasos disponibles, sobre la caja Norton.

DESCRIPCIN Y FINALIDAD DE LAS SIGUIENTES OPERACIONES: CILINDRADO: Es una operacin cuyo objetivo es generar una o ms superficies cilndricas en la pieza , mediante la reduccin del dimetro de una pieza, para ello se debe dotar a la pieza del movimiento principal o de rotacin y a la herramienta de un movimiento longitudinal, paralelo al eje de giro. REFRENTADO: Es la operacin para dejar una cara plana perpendicular al eje del torno en la pieza de trabajo, este puede ser exterior o interior, completo o parcial, para lo cual la pieza deber estar provista del movimiento principal y la herramienta de un movimiento de avance transversal, perpendicular al eje de giro. TALADRADO: Con esta operacin se pueden hacer agujeros pasantes o ciegos en una pieza en rotacin, con una herramienta denominada broca, que normalmente va montada en un mandril porta brocas, la pieza estar provista del movimiento principal y la herramienta avanzar longitudinalmente sobre ella, paralelamente al eje de giro. El porta brocas se monta en el cabezal mvil. Para una buena operacin se debe verificar el alineamiento del cabezal mvil. TRONZADO: Es la operacin con la cual se corta una pieza una vez concluida su fabricacin y estar provista del movimiento principal y la herramienta tendr un movimiento de avance perpendicular al eje de giro, debido a la direccin del corte y al gran contacto entre la herramienta y la pieza se recomienda usar valores bajos de avances, en los trabajos de tronzar, la pieza tiende a montarse sobre la herramienta y arrastrarla hacia dentro, produciendo as con facilidad la rotura de la herramienta.

CAPTULO II 2.- HERRAMIENTAS DE CORTE 2.1 HERRAMIENTAS DE CORTE Las herramientas de corte son los elementos utilizados para efectuar el arranque de viruta, para este objetivo la herramienta cuenta con los movimientos de profundidad y avance y se la considera mono-cortante. 2.1.1.- MATERIALES PARA HERRAMIENTAS Los materiales a utilizar dependen de las condiciones de operacin y el tipo de maquinaria disponible, en un principio el acero al carbono cumpla con todos los requerimientos necesarios para realizar dicho trabajo pero con la evolucin tanto tecnolgica como de los materiales, las exigencias de rapidez, economa y calidad, han desarrollado materiales cada vez ms eficientes. Pgina 28 de 103

ACERO AL CARBONO: Se distinguen aceros no aleados y de baja aleacin, se obtienen fcilmente, pero no son de gran uso ya que pierden sus propiedades entre los 250 y 400C, por lo tanto su aplicacin se limita a las bajas velocidades y en materiales relativamente blandos. ACERO RPIDO: Son aceros obtenidos cuando se agrega a una aleacin Fe-C de bajo contenido, una cantidad importante de Wolframio y en menor proporcin de Cromo y Vanadio, el incorporar estos materiales permite que la herramienta trabaje a velocidades ms elevadas ya que mantiene sus propiedades cortantes hasta alrededor de los 550C. En la tabla 2-1 se sealan algunos ejemplos de este tipo de acero y sus componentes. ACERO EXTRARPIDO: Adicionando Cobalto a un acero rpido, se logra aumentar su resistencia al calor y por lo tanto se puede aumentar la velocidad de corte, Mantienen sus caractersticas cortantes a temperaturas sobre los 600C. En la tabla 2-2 se indican algunos tipos de acero y sus componentes. TABLA 2-1 Composicin de algunos aceros rpidosTIPO CARBONO ACERO % RAPIDO 18-4-1 18-4-2 0.75 0.85 WOLFRAMIO CROMO % 4 4 VANADIO % 1 2 MOLIBDENO % ---0.75 COBALTO % -------

18 18

TABLA 2-2 Composicin de algunos aceros extra-rpidosTIPO ACERO EXTRARAPIDO 18-4-1+ 4%Co 18-4-2+ 7%Co CARBONO % WOLFRAMIO CROMO % VANADIO % MOLIBDENO % COBALTO %

0.75 0.85

18 18

4 4

1 2

0.5 0.75

4 7

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Fig. 2.1 Herramienta de Tornear

Fig. 2-2 Fijacin Mecnica o por soldadura de una placa de carburo CARBUROS METLICOS: Los componentes principales son el Carbono y el Wolframio que se combinan al calentar ambos materiales, esta combinacin se mezcla con 5 a 10% de Cobalto, se pulverizan finamente, se prensan y pre-sinterizan a 815C, del material resultante se cortan las placas que es la forma en que se fabrican. Luego se completa el sinterizado a 1400C, obtenindose un material dursimo, de gran resistencia a la temperatura y que slo es posible mecanizar con muelas. Soportan temperaturas de hasta 900C.

El cobalto, al fundirse, cumple la funcin de aglomerar los dems componentes, en la fabricacin, tambin se puede usar carburo de titanio, las placas pueden fabricarse con o sin recubrimiento, este puede ser de carburo de titanio (TiC) o de nitruro de titanio (Ti N), lo que le confiere gran resistencia al desgaste y tenacidad, las placas se fijan mecnicamente a un barrote de acero, como se aprecia en la figura 2-2. MATERIALES CERMICOS: Estn compuestos por elementos tales como xido de aluminio o dixido de silicio, pueden fabricarse con o sin aglomerante, se denomina Cermet cuando son fabricados con aglomerante y cuando no se denominan oxicermicos. Como aglomerante puede usarse cobalto, cromo o fierro. Dada la distinta naturaleza de los componentes, no se pueden alear y su combinacin slo se logra a travs del sinterizado, el material cermico es de gran dureza y resistencia al desgaste, pero tambin de gran fragilidad no siendo apropiado para el trabajo discontinuo. Resisten temperaturas de 1300C por lo que resisten trabajar a velocidades elevadas, por las caractersticas trmicas propias de los materiales cermicos, no requieren fluido de corte. DIAMANTES INDUSTRIALES: Son materiales sinterizados a altas presiones y temperaturas que se caracterizan por su gran resistencia a la abrasin y dureza, debido a su gran fragilidad, pueden ser fijados mecnicamente o en forma de puntas que se insertan en el extremo de un mango metlico. (Figura 2-3). Resisten temperaturas de hasta 900C. 2.2 TIPOS DE HERRAMIENTAS. Pgina 30 de 103

Para seleccionar la herramienta adecuada a la aplicacin, se deben considerar factores tales como tipo de operacin, posicin del filo, forma del mango y cantidad de viruta a arrancar. Las operaciones pueden ser cilindrado, refrentado, roscado, ranurado, etc., la posicin del filo puede ser a derecha o izquierda, la herramienta de corte izquierdo permite tornear hacia la contrapunta, en cambio las herramientas de corte derecho permiten tornear hacia el cabezal, la forma del mango puede ser recta o acodada. La proporcin del filo activo y su forma determina que la operacin sea de desbaste o acabado. En la figura 2-4 indican los tipos de herramientas ms importantes, existiendo adems, una variedad de formas dependientes de la operacin a realizar. SELECCIN DE PLACAS DE CARBURO: Las placas se designan por letras que representan las diferentes formas en que se fabrican, tanto las de carburo como cermicas para fijacin mecnica (Fig2-5). De igual modo se designan aquellas que se fijan mediante soldadura (Fig.2-6). Para su aplicacin se establecen los siguientes grupos de empleo de acuerdo a material a trabajar y condiciones de corte.

Fig.2-3 Montaje diamante industrial

LETRAP M K

GRUPO PRINCIPAL DE ARRANQUE DE VIRUTAMATERIALES FRREOS DE VIRUTA LARGA MATERIALES FRREOS DE VIRUTA LARGA O CORTA MATERIALES FRREOS DE VIRUTA CORTA Y NO FRREOS, MATERIALES NO METALICOS

COLORAZUL AMARILLO ROJO

Fig. 2-4 GRUPOS PRINCIPALES

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Fig. 2-5 Formas de placas de carburo y cermicas

Fig. 2-6 Placas de carburo para soldar

Formas de

2.2.1 GEOMETRA DE UNA HERRAMIENTA DE CORTE. En la figura 2-7 se indican los ngulos principales de una herramienta. Los tres ms importante son: Angulo de Filo ( ) Angulo de desprendimiento ( ) Angulo de incidencia ( ) NGULO DE FILO: Dice relacin con la facilidad de penetracin de las herramientas y tambin con su resistencia, por lo que este ngulo no se debe disminuir en forma arbitraria ya que aumenta el riesgo de falla de la herramienta. Su valor es, por tanto, funcin del material a trabajar y del material de la misma herramienta. NGULO DE DESPRENDIMIENTO (ATAQUE): Est formado por la superficie de desprendimiento y un plano perpendicular a la superficie de trabajo, su magnitud tiene directa influencia en la facilidad con que se separa la viruta, sin embargo, no se puede aumentar arbitrariamente ya que afecta al ngulo del filo. Pgina 32 de 103

NGULO DE INCIDENCIA: Est comprendido entre las superficies de incidencia y la superficie de corte de la pieza, su funcin es evitar el contacto entre material y la herramienta por esta razn su valor no presenta gran variacin (4 a 12), cabe destacar que para que los ngulos dados a la herramienta, sean efectivos, la punta de sta, debe estar a la altura del eje de giro, de lo contrario cambia la referencia y con ello los ngulos. En la tabla2-3 se sealan valores recomendados para los ngulos en funcin del material a trabajar y material de la herramienta.

Fig. 2-7 ngulos de una herramienta de corte

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Tabla 2-3 Aunque los ngulos descritos, son los ms importantes, tambin podemos sealar el ngulo de la punta y el ngulo de posicin indicados en la figura 3-7.NGULO DE LA PUNTA Facilita la disipacin del calor, lo cual favorece el aumento de la vida til de la herramienta. Tambin tiene influencia sobre la resistencia de la herramienta. NGULO DE POSICIN: Es el ngulo formado por el filo principal y la direccin del avance. Tiene directa influencia sobre la direccin de las fuerzas generadas en el corte (radial, axial), con un ngulo pequeo, existe mayor contacto entre material y herramienta, trabaja una mayor proporcin del filo, aumentando su vida til, considerando la direccin de fuerzas se recomienda un ngulo entre 30 y 45.-

GEOMETRIA DE LA HERRAMIENTA SEGUN OPERACIN: En las figuras 2-8 y 2-9 se representan dos herramientas tpicas, de refrentar y cilindrar respectivamente.

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Fig. 2-8 Herramienta de refrentar

Fig. 2-9 Herramienta de Cilindrar 2.3 PREPARACIN DE LA MQUINA ESMERILADORA. Dada la importancia que tiene esta mquina en el afilado de herramientas de tornear, es importante observar las indicaciones que se dan a continuacin y que dicen relacin con la prevencin de riesgos en el manejo de la mquina y ejecucin de la operacin. 1. Verificar estado de las muelas. 2. Verificar tipo de muelas. Una debe ser de grano grueso y otra de grano fino. Adems, el abrasivo debe ser el adecuado, xido de aluminio para acero y carburo de silicio para metal duro (carburo metlico). 3. Las muelas deben contar con proteccin que las cubra, al menos un 50% 4. Revisar protecciones y soportes. 5. Usar lentes de seguridad. 6. Ubicarse lateralmente a la muela, al poner la mquina en marcha. Si la muela es nueva, dejarla girar, sin carga, al menos un minuto. 7. No se debe sobrepasar la velocidad mxima, recomendada, para la muela. 8. No esmerilar por el costado de la muela (salvo que sea de corte lateral). 9. No ejercer excesiva fuerza contra la muela. 10. Se debe refrigerar abundantemente la herramienta a fin de evitar el sobre calentamiento de sta. De preferencia la refrigeracin debe ser continua, el fluido usado para el efecto, est formado por aceite de corte que forma una emulsin con agua, la proporcin de ambos elementos puede llegar hasta 1:50.

AFILADO DE UNA HERRAMIENTA PARA CILINDRAR DE USO GENERAL 1. Sujete firmemente la herramienta, apoyando las manos en el soporte. 2. Esmerilar el filo principal, inclinando la herramienta para dar la direccin de 30. Esta operacin continuar hasta ocupar 2/3 del ancho de la herramienta. 3. Inclinar la parte inferior del filo principal, hacia la muela para generar el ngulo de incidencia principal.

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4. Esmerilar el filo secundario, a 90 con el principal, ocupando el tercio restante el ancho de la herramienta. 5. Inclinar la parte inferior del filo secundario, hacia la muela para generar el ngulo de incidencia secundario. 6. Ubicar la parte superior de la herramienta contra la muela a 60 con el eje de la muela, inclinando hacia adentro la parte inferior. De esta manera se generar la superficie y ngulo de desprendimiento (ataque). 7. Esmerilar una ligera curvatura en la punta de la herramienta. 8. Utilice una piedra de asentar para eliminar bordes y rebabas. El control de los diferentes ngulos, se realizar con plantillas, gonimetro, o transportador segn las disposiciones indicadas en la figura 2-10.-

Fig.2-10 Tcnicas de medicin de ngulos

CAPTULO III VELOCIDAD DE CORTE EN EL TORNEADO 3.1 VELOCIDAD DE CORTE. Corresponde a la velocidad que tienen los puntos perifricos de la pieza, en contacto con la herramienta, es decir, la velocidad con que es arrancada la viruta. En el torneado la velocidad de corte se mide en (m/mn) y determina el tiempo de produccin de una pieza, un valor muy alto har que la herramienta pierda filo rpidamente y un valor bajo implicar tiempos de produccin elevados, la velocidad de corte adecuada ser aquella que permite realizar el trabajo en el menor tiempo posible con una gran duracin de la herramienta. Los valores de la velocidad de corte son determinado experimentalmente, por los fabricantes. Luego estos resultados se tabulan para utilizacin de los usuarios. La velocidad de corte depende, entre otros, de los siguientes factores: Material a trabajar Pgina 36 de 103

Material de la herramienta Cantidad de viruta a remover (operacin) En la tabla 2-3 se especifican los valores de velocidad de corte, en funcin de los factores anteriores. 3.2 FRECUENCIA DE GIRO ( RPM) Para que la pieza gire con la velocidad de corte seleccionada, se debe regular la frecuencia de giro de la pieza, lo que se logra actuando, mediante palancas, sobre los engranajes del cabezal motriz. El valor de la frecuencia de giro se determina con la siguiente expresin.N=1000 Vc xD (R.P.M.) en que N= frec. giro (RPM) Vc= vel. corte ( m / mn.) 1000= factor transformacin de metro a milmetro

Ejemplo: Determinar la frecuencia de giro, (N), para cilindrar en desbaste, una pieza de acero duro, con una herramienta de carburo metlico. El dimetro de la pieza es de 45mm Solucin: Segn tabla 2-3, para la combinacin material-herramienta, Vc= 95m/mn

Reemplazando los valores de dimetro y velocidad de corte, nos queda: N= 1000 x 95 x 45 N= 671,98 R.P.M. Lo ms probable es que la mquina no disponga de esta frecuencia, por lo que se optar por el valor inferior, ms prximo en la mayora de las mquinas se dispone de un diagrama logartmico que permite determinar la frecuencia de giro sin necesidad de clculo. La figura 4-1 muestra un diagrama de este tipo. En el grfico, se proyectan los valores de velocidad de corte y dimetro hasta que se interceptan. En este punto se lee la frecuencia de giro. En el problema anterior, N = 660 RPM , la eleccin final debe corresponder a N= 560 la prxima inferior de que dispone la mquina.

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Fig.3-1 Diagrama logartmico Vc v/s D

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CAPTULO IV PREPARACIN DE LA MQUINA PARA EJECUTAR UNA ORDEN DE TRABAJO (O.T) 4.1 PREVENCIN DE RIESGOS APLICADA A LA MANIPULACIN DE ACCESORIOS Y HERRAMIENTAS EN EL TORNO El concepto de seguridad para la operacin de mquinas herramientas se ha ampliado enormemente. En la actualidad, se disean y fabrican las maquinarias con todas las protecciones necesarias, incluso, el diseo considera la adaptacin de la maquinaria a las caractersticas del ser humano. La utilizacin de las protecciones permiten en primer lugar evitar que las personas introduzcan sus manos en la zona de riesgo y sealar a la vez al trabajador que es un punto de peligro, del que se debe mantener alejado. Los puntos de riesgos en una mquina son los siguientes: A.- PUNTO DE OPERACIN: Es el lugar de la maquinaria donde el material entra en contacto con la herramienta. B.- TRANSMISIN DE LA FUERZA MOTRIZ: son todos aquellos elementos que transmiten movimiento desde el motor hasta la mquina. PARTES EN MOVIMIENTO: son aquellas que transmiten la energa secundaria desde el aparato de transmisin inicial hasta el punto de operacin o aprovechamiento de la energa. Las partes mviles incluyen la de movimiento alternativo y las giratorias 4.2 SELECCIN Y MONTAJE DEL PORTA HERRAMIENTA La seleccin del porta herramientas depende de varios factores tales como: cantidad de piezas a construir, cantidad de herramientas a utilizar, tiempo de recambio, zona a trabajar, etc. En la actualidad la mayora de los sistemas de fijacin de herramientas permiten sujetarla en posicin horizontal y son de fcil regulacin en altura, algunos portaherramientas la sujetan en forma inclinada, en estos casos se debe verificar cuidadosamente la geometra de la herramienta, ya que los ngulos dados mediante afilado no sern los ngulos efectivos de trabajo. La fig. 4.1 muestra los portaherramientas ms utilizados. a) b) c) d) Mango recto Mango inclinado Puente de sujecin Cudruple (torre)

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Fig. 4.1Porta herramientas El portaherramientas se debe sujetar de modo que tenga el mximo apoyo posible sobre el carro. 4.2.1 MONTAJE DE LA HERRAMIENTA: 1. La punta de la herramienta debe ubicarse a la altura del eje de giro. Se puede utilizar el centro del cabezal mvil como referencia. 2. La herramienta debe estar bien apoyada y sujeta firmemente. 3. La herramienta debe quedar fuera del porta herramienta una distancia mnima para que no pueda doblarse o flexar ALTURA DEL FILO EN RELACION AL EJE DE GIRO: La herramienta debe quedar a la altura del eje de giro de la mquina, ya que de este modo, los ngulos dados mediante afilado o fabricacin se mantienen, si el filo queda sobre el eje de giro el ngulo de ataque aumenta, reducindose el ngulo de incidencia, fig.(4.3). Para materiales duros se recomienda esta situacin, pero con un limite igual un 2% del dimetro de la pieza.

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Fig.4.3 Herramienta Sobre eje de giro En el caso opuesto se reducir el ngulo de ataque y aumentar el ngulo de incidencia. Esta condicin no se recomienda en ningn caso.

Fig.4.4 Herramienta bajo eje de giro

4.3 APLICACIN DEL SISTEMA DE LUBRICACIN MS ADECUADO EN LAS MQUINAS HERRAMIENTAS. OBJETIVO DE LA LUBRICACIN: Todo tipo de maquinaria donde existen piezas en movimiento necesitan ser lubricadas, para obtener un funcionamiento ptimo, de lo contrario las piezas no tienen un deslizamiento adecuado. Las funciones del lubricante son cuatro: I. Bajar temperaturas II. Limpiar y transportar impurezas III. Disminuir el roce IV. Separar las piezas La mayora de los lubricantes usados en la actualidad tienen como materia prima, el crudo del petrleo (hidrocarburos), el cual no puede utilizarse directamente, debe someterse a procesos de elaboracin para resolver problemas mecnicos especficos. Pgina 41 de 103

SISTEMAS DE LUBRICACIN Cada mquina segn su tipo requiere un aceitado un tanto diferente, por lo general, se deben seguir las recomendaciones del fabricante de la mquina: Aceitar la mquina a intervalos regulares. La frecuencia de lubricacin depende del sistema que se ha de utilizar y, la clase de trabajo que la mquina desempea. Seguir un orden preestablecido, comenzar siempre en un punto. No utilizar demasiado aceite, es mejor aplicar una pelcula delgada y con ms frecuencia El exceso de aceite no mejora la lubricacin, simplemente se derrama sobre la maquinaria o el suelo. La lubricacin utilizada en el torno por medio manual, utiliza una aceitera, lo que permite que el aceite llegue a todas las zonas que se de deben lubricar, entregando una cantidad dosificada de aceite. OBSERVACIONES PERIODICAS DEL SISTEMA DE LUBRICACIN INTERNO a) Comprobar el nivel de aceite en cada depsito, examinando los visores indicadores. b) Limpiar el rea que rodea el orificio de llenado. c) Agregar la cantidad de aceite limpio recomendado por el fabricante, con el objeto de mantener el nivel del aceite. d) Comprobar el funcionamiento de la bomba de aceite. e) Limpiar el exceso de aceite que gotea de las entradas despus del lubricante La gua de lubricacin viene a regular las observaciones peridicas en cuanto a frecuencias en el trabajo, tipos de lubricacin a usar, puntos a lubricar, con esto antecedentes adaptados a las necesidades reales. La gua de lubricacin propuesta, esta establecida en el esquema de la figura 4-5 , donde usaremos como simbologa, los siguientes: N = Nmero de puntos a lubricar que estn en el esquema. FREC = Frecuencia de lubricacin, esta puede ser: D = Diaria M = Mensual S = Semestral A = Anual 4.3.1 MODELO DE UN PLAN DE LUBRICACIN

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Fig. 4.5 Las marcas a la derecha corresponden a los lubricantes a utilizar.

LUBRICACIN SEGN CATALOGON 1 2 3 4 5 6 7 TIEMPO ANTES DE EMPEZAR EL TRABAJO PUNTOS DE LUBRICACIN COMPROBAR NIVEL DE ACEITE, REVISANDO LOS VISORES MOVER EL EMBRAGUE DE AVANCE ENGRASAR MANGUITO E LA TRANSMISIN LIMPIAR BANCADA Y ACEITAR ENGRASAR CREMALLERA LONGITUDINAL LIMPIAR HUSILLO Y ACEITAR ACEITAR COLAS DE MILANO CARRO TRANSV.GRASA ACEITE

* * * * * * * *

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8 9 10 11 12

ENGRASAR TORNILLO DE MOVIMIENTO TRANSV ENGRASAR TORNILLO EL CARRO PORTA-HTA. ACEITAR MANGUITO DE LA CONTRA PUNTA ENGRASAR GUIAS TRANSVERSALES ENGRASAR ENGRANAJES DEL DELANTAL CAMBIAR ACEITE DEL CABEZAL RELLENAR CAJA NORTON

* * * * * * *

CADA 100 HRS. CADA 100 HRS. CADA 100 HRS.

13 CADA 1000 HRS. 14 CADA 1000 HRS.

CAPTULO V OPERACIONES DE TALADRADO, REFRENTADO Y CILINDRADO EXTERIOR CON AVANCE MANUAL. 5.1 DEFINICIN Y FINALIDAD DE LAS OPERACIONES. 5.1.1 REFRENTADO: Es una operacin que tiene como objetivo, obtener una superficie plana, perpendicular al eje de giro. Existen dos tipos de refrentado, transversal y longitudinal. 5.1.1.1 REFRENTADO TRANSVERSAL: La superficie plana, se obtiene cuando a la herramienta se le da un movimiento perpendicular, al eje de giro (Fig. 5-1) 5.1.1.2 REFRENTADO LONGITUDINAL: En este caso, la superficie plana se obtiene gracias a un movimiento longitudinal, paralelo al eje, de la herramienta (Fig. 5-2)

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5.1.2 CILINDRADO: Esta operacin tiene como objetivo obtener una superficie cilndrica sobre la pieza de trabajo, para este efecto, la herramienta se desplazar longitudinalmente (Fig.5-3), para realizar las operaciones descritas, en una primera etapa, se utiliza el montaje al aire, en un plato universal, el montaje al aire consiste en sujetar la pieza en el plato y el otro extremo queda libre, para realizar el mecanizado. El plato universal, consta de tres mordazas que al actuarlas, se desplazan en forma simultnea y concntrica, para soltar o fijar la pieza, a su vez el plato se fija al extremo del husillo. Para el montaje del plato, se utiliza el siguiente procedimiento. 1.Montar el plato en un soporte de madera. 2.Limpiar el plato y extremo el husillo. 3.Ajustar velocidad al mnimo, desconectar la energa. 4.Instalar el plato segn caracterstica del husillo (nariz).

Fig. 5.1 Refrentado Transversal

Fig. 5.2 Refrentado Longitudinal

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Fig. 5.3 Cilindrado 5.1.3 CENTRADO DEL MATERIAL: El centrado del material consiste en alinear el eje geomtrico de la pieza y el eje de giro. Esta operacin no representa complejidad cuando se utiliza un plato universal, ya que todos las garras actan en forma simultnea. Sin embargo, cuando las garras presentan desgaste o la pieza ha sido trabajada previamente, de deben tomar mas precauciones, para asegurar el centrado. 5.1.4 PUESTA EN MARCHA DE LA MQUINA: A continuacin se indican algunos medidas de seguridad que se deben observar, antes de poner en marcha el torno. 1. Familiarizarse con la mquina. 2. Asegurar la fijacin de la pieza y accesorios. 3. Retirar llave de plato y otros elementos o accesorios sueltos. 4. Seleccionar la frecuencia de giro correcta, segn materiales de pieza y herramienta, adems de la operacin a realizar. 5. Usar lentes de seguridad. 5.1.5 NGULO DE POSICIN DE LA HERRAMIENTA: Las caractersticas de este ngulo ya se describieron en la unidad N2. Es dependiente de las caractersticas de la pieza y la operacin. Se recomienda adoptar un valor de 30 a 45, en un caso general. 5.2 MOVIMIENTOS BSICOS EN EL TORNEADO. 1.- Movimiento Principal: Es de tipo giratorio y lo posee la pieza. 2.- Movimiento de Avance: Es lineal y permite que la herramienta se desplace a lo largo de la superficie de trabajo. 3.- Movimiento de penetracin: Es un movimiento lineal que asume la herramienta, contra la pieza, determinando la profundidad de corte. 5.2.1 REGULACIN DEL AVANCE MANUAL: El movimiento de avance debe ser lo ms uniforme posible a fin de obtener regularidad en la superficie de trabajo y de esfuerzos sobre la herramienta, por esta razn el accionamiento manual de los volantes, debe ser lo ms constante posible, adems la rapidez queda determinada por el tipo de operacin (arranque de viruta).

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5.2.2 TAMBORES GRADUADOS: Son discos marcados, en toda su periferia, con divisiones iguales. El tambor es solidario al tornillo que controla el movimiento de un carro, por lo tanto, el giro esta asociado a un desplazamiento lineal (Fig.5-4). Para cuantificar este desplazamiento, se requiere conocer los siguientes antecedentes: 1) Conocer el paso del tornillo 2) Al girar el tornillo una vuelta completa la tuerca se desplaza una distancia igual al paso. 3) Al girar el tornillo vuelta completa, el tambor gira n divisiones, siendo n = n total de divisiones En consecuencia: Paso = n x 1div. 1 div. = Paso n El valor de 1 divisin se conoce como avance, a su vez el avance puede ser radial o diametral. Avance Radial: corresponde a la reduccin del radio debido al giro de una divisin, del tambor. Avance Diametral: corresponde a la reduccin del dimetro por el giro de una divisin del tambor.

1.- Tuerca del carro transversal 2.- Tornillo del carro transversal 3.- Carro transversal

Fig. 5-4 Tornillo y Tuerca Carro Transversal EJECUCIN DEL REFRENTADO Y CILINDRADO AL AIRE CILINDRADO: Proceso de ejecucin 1. Montar la pieza: Longitud al aire, menor a 3 dimetros. 2. Montar la herramienta: Herramienta a la altura del eje y con la menor longitud al aire, posible. 3. Ajustar frecuencia de giro (RPM): Marcar longitud a tornear. 4. Utilizar pie de metro (profundmetro). 5. Ponga el torno en marcha.

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6. Roce el material: Volver la herramienta al extremo derecho. Poner tambor graduado en cero 7. Dar profundidad y tornear al dimetro requerido. 8. Verificar dimensiones con pie de metro o micrmetro (segn precisin) RECOMENDACIONES Usar fluido de corte, durante el mecanizado, si es necesario. Las mediciones se deben efectuar con la mquina detenida. Use una brocha para retirar las virutas, nunca las manos. REFRENTADO: Proceso de ejecucin 1.-Montar pieza en plato universal: Longitud al aire menor a 3 dimetros. 2.-Montar la herramienta: Herramienta a la altura del eje de giro y con la menor longitud al aire posible 3.-Girar la torre: Filo de corte forma un ngulo de 5 con la cara de material. 4.-Ajustar frecuencia del giro (RPM). 5.-Poner en marcha la mquina. 6.-Desplazar la herramienta hasta rozar el material. Poner tambor en cero. 7.-Llevar la herramienta hasta el centro y dar profundidad. 8.-Desplazar la herramienta, lentamente hacia la periferia Repetir operaciones 7 y 8 hasta terminar el refrentado, observar las mismas recomendaciones indicadas para el cilindrado. 5.3 TCNICAS DE MEDICION CON PIE DE METRO EN PIEZAS CILINDRADAS Y REFRENTADAS EN EL TORNO. Los trabajos desarrollados en mquina herramientas son de precisin, razn por la cual debemos realizar la medicin con un instrumento apropiado, los pies de metro, mtricos, convencionales, tienen una precisin de hasta 0,02mm y en el sistema ingles 0,001 , en consecuencia nos permiten medir una gran variedad de piezas.

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Fig.5.5 Medicin con Pie de metro TCNICAS DE MEDICION. 1.-Las superficies a medir deben estar limpias y libres de rebabas 2.-Abrir las patas de medicin por sobre la dimensin de la pieza. 3.-Ubicar la pata fija sobre la pieza y ajustar la mvil , suavemente sobre ella. 4.-Emplear una fuerza de medicin adecuada y mantener una posicin correcta para el instrumento. 5.-Cerrar tornillo de fijacin. 6.-Realizar la medicin mirando perpendicularmente a la escala. Observaciones: 1.- Para todas las mediciones, la mquina debe estar detenida. 2.-Retirar la herramienta lo suficiente para realizar la medicin, en forma cmoda y segura DESCRIPCIN DE LA OPERACIN DE TALADRADO: Esta operacin consiste en hacer un agujero cilndrico, con una broca montada en el husillo del cabezal mvil. La broca es colocada contra la pieza mientras el material se encuentra en movimiento de rotacin. La broca es una herramienta de corte cilndrico, con ranuras rectas o helicoidales, que termina en una punta cnica, generalmente se fabrican de acero rpido, las brocas ms utilizadas en el torneado, son las brocas de centro,(Fig. 5.6), y las brocas helicoidales de espiga cilndrica,(Fig. 5.7) o de espiga cnica(Fig. 5.8). Mediante esta operacin es posible ubicar, en forma muy precisa, el eje del taladro, en general se utiliza como operacin previa al torneado interior, escariado y roscado en el torno. TIPOS DE MONTAJE El montaje a utilizar es funcin de tamao de la broca. Se consideran, bsicamente dos mtodos, que son: 1.- BROCAS DE ESPIGA CILNDRICA: Estas brocas se montan en un mandril porta brocas (Fig. 5-9), el que a su vez, se inserta en el husillo del cabezal mvil. 2.- BROCAS DE ESPIGA CNICA: La herramienta, en este caso va montada directamente en el husillo del cabezal mvil, en algunos casos ser necesario usar un casquillo morse para adaptar el cono de la broca al cono del husillo o cabezal mvil, cuando este sea mayor (Fig. 5-9).

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Fig. 5.6 Broca de centro Fig. 5.7 Broca helicoidal espiga cilndrica

Fig. 5.8 Broca helicoidal espiga cnica

Fig. 5.9 Mandril porta brocas

Fig . 5.10 Casquillo Morse

CALCULO DE RPM: Para determinar la frecuencia de giro se debe considerar la velocidad de corte recomendada, segn el material de la herramienta y de la pieza, el clculo se har utilizando la siguiente expresin: Pgina 50 de 103

N= 1000 Vc (R.P.M.) D en que: N = frecuencia giro del husillo (RPM) Vc = velocidad de corte (m/mn) D = dimetro de la broca (mm.)

En la tabla 5-1 se entregan valores de velocidad de corte para una broca acero rpido.MATERIAL Acero Fundido Acero 0,2 a 0,3 % C Acero 0,3 a 0,4% C Hierro Fundido (duro) Hierro Fundido (blando) Cobre Latn AluminioVEL.CORTE (m/mn.)

12 25 25 18 32 50 65 100

TABLA 5-1

Ejemplo: Determinar, la frecuencia de giro requerida para perforar una pieza de acero de 0,4%C, la broca requerida para la operacin es de 20 mm de dimetro. Datos D = 20 mm Vc = 25 m/ mn. Reemplazando valores, N = 1000 Vc xD N = 1000 x 25 x 20 N = 397,88(R.P.M-) Se adoptar el valor inferior, ms prximo al obtenido por clculo. 5.4.- CONDICIONES DE CORTE 5.4.1 FLUIDOS DE CORTE: Condiciones en la zona de corte determinan que se generan friccin y color considerables, por la deformacin plstica del material en esa zona, estas condiciones provocan una serie de problemas que es necesario remediar (reducir), mediante el uso de los fluidos de corte. 5.4.1.1 FUNCIONES DEL FLUIDO DE CORTE 1.-Lubricar pieza y herramienta; -buen acabado superficial. Pgina 51 de 103

-minimizar friccin. -reducir consumo de potencia. -reducir desgaste de herramientas. -reducir produccin de calor 2.-Prevenir desgarramiento de las superficies o la soldadura de partes metlicas sobre el filo la herramienta. 3.-Mantener la temperatura de la herramienta dentro de lmites tolerables para que no se destemple y adems reducir el desgaste por abrasin. 4.-Enfriar la pieza (refrigeracin) - Evita posible distorsin y fisura, por la influencia de temperatura excesiva en el exterior y baja en el interior. 5.-Eliminar virutas de la zona de trabajo. 6.-Mantener la produccin a la mayor velocidad posible, asegurando la vida til de la herramienta. 5.4.1.2 CARACTERSTICAS DE UN FLUIDO DE CORTE. 1.-Buena capacidad de enfriamiento 2.-Buenas cualidades lubricantes, reduccin del roce y temperatura 3.-No ser corrosivo , no debe afectar al operario, material, herramienta, mquina. 4.-No producir manchas. 5.-No debe ser txico: no producir humos ni vapores dainos. 6.-Estabilidad, no se descomponga y mantenga sus caractersticas. 7.-Transparencia. 8.-No inflamable. 9.-Baja viscosidad:. Mayor fluidez, Enfra ms rpido, Permite decantacin.

5.4.1.3 CLASIFICACIN DE LOS FLUIDOS DE CORTE. 1.- ACEITES DE CORTE NETOS: Corresponden a aquellos que no se mezclan con agua y que se pueden encontrar con distintos componentes, pero cuya base es siempre un aceite mineral. 1-1) MINERALES PUROS. Tienen buena capacidad de refrigeracin pero solo mantienen la pelcula lubricante, en condiciones de carga liviana (presiones bajas). Generalmente se agregan aditivos para mejorar sus defectos, tales como oleosidad y propiedades antisoldantes, las propiedades ms importantes son la capacidad de humidificar la superficie y su viscosidad la cual conviene sea lo ms baja posible ya que mejora la capacidad de enfriamiento, pero el espesor de la capa lubricante tambin ser menor este problema puede originar problemas de lubricacin y generacin de vapores posiblemente dainos. 1.2) ACEITE DE CORTE DE EXTREMA PRESIN (EP). Pgina 52 de 103

El cloro y el azufre son dos elementos que se usan para conferir cualidades EP se agregan como compuestos qumicos, aunque el azufre se puede incorporar en forma pura, en ciertos porcentajes, bajo las condiciones de corte, se produce con el material una reaccin de los elementos EP que reducen la friccin y previenen la soldadura de virutas en la herramienta a la vez mejora la oleosidad, incrementando su capacidad dehumidificar la superficie. Los metales amarillos son manchados por el azufre libre (cobre y sus aleaciones). Los aceites con azufre combinado no manchan, aunque tienen menor capacidad EP RECOMENDACIONES DE USO: 1.-Azufre(S); para materiales ferrosos de medio y alto carbono,( 0,5 0,8 % de carbono), y acero aleados con Mn y/o Ni. Puede manchar los metales amarillos. 2.-Sulfoclorados(S C); Materiales ferrosos y no ferrosos que contengan Cr o Cr Ni, aceros duros, aumentan el campo de aplicacin del fluido y contienen porcentajes hasta de 3 % S y1 % Cl.1.3)

COMPUESTO DE ALTA ADHESIVIDAD. Son mezclas de aceites minerales, aceites grasos y aditivos qumicos. Los aceites grasos y aditivos qumicos les confieren la capacidad de adherirse tenazmente a la superficie, esta condicin posibilita su uso en condiciones lmites de lubricacin. Los aditivos qumicos de aceitosidad pueden ser considerados apropiados para metales duros, especialmente no ferrosos.

2.- ACEITES SOLUBLES En realidad no hay solubilidad entre agua y aceite sino que otro fenmeno denominado emulsin. Con el objeto de obtener una buena emulsin es importante agregar el aceite al agua. El aceite mineral contiene agentes emulsificantes. La emulsin resultante tiene excelentes propiedades refrigerantes, eliminando los problemas de corrosin, adems el aceite aporta sus propiedades lubricantes normalmente tienen menores propiedades EP, aunque se pueden incorporar aditivos para ese efecto. Preparacin: Se agrega aceite al agua agitando la mezcla a medida que se agrega el aceite. El agua debe estar limpia y a temperatura normal la proporcin usual esta entre 2 al 5 % de aceite aunque esto puede variar segn el material despus de la aplicacin se deben limpiar y filtrar correctamente. 3.- FLUIDOS SOLUBLES (QUMICOS) Son fluidos de origen sintticos que presentan buenas caractersticas en operacin de alta velocidad en que el papel de la refrigeracin es importante no son de gran utilidad a altas cargas ya que su capacidad lubricante es limitada (especiales para rectificado). 5.4.1.4 SELECCIN DE FLUIDO DE CORTE. La seleccin del fluido de corte implica considerar varios factores de orden tcnico como as tambin recomendaciones del fabricante, sobre todo en aplicaciones muy especficas, factores importantes a considerar son:

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1.-Material de la pieza 2.-Material de la herramienta de corte. 3.-Vida de la herramienta 4.-Velocidad de corte 5.-Tipo de operacin de maquinado 6.-Mtodo de aplicacin 7.-Calidad superficial. La tabla 5-2 resume una serie de recomendaciones sobre fluidos de corte, para diferentes materiales en la operacin de torneado.MATERIAL Aluminio Latn Bronce Hierro dctil Hierro gris Acero bajo carbono Acero medio carbono Acero alto carbono FLUIDO A; C; D Seco; A; C; D A; C; D A; B; C; D Seco; C; D A; B; C; D B; C; D B; C; D

Tabla 5-2 Fluidos de corte A: aceite mineral simple B: aceite con tratamiento qumico C: aceite solubles D: compuestos qumicos acuosos. 5.4.1.5 APLICACIN DEL FLUIDO DE CORTE. La aplicacin del fluido de corte puede ser normal o forzada, el primer caso es de utilizacin escasa y en mquinas simples, la mayora de las mquinas cuentan con un sistema forzado de impulsin del fluido de corte. Como se muestra especialmente en la figura 2-1.

Fig. 5-11 Sistema forzado La aplicacin ms comn consiste en dirigir el fluido a la zona de contacto material herramienta, en forma de un chorro de flujo constante y Pgina 54 de 103

continuo, en trabajo pesado o condiciones de alta velocidad, conviene utilizar dos boquillas para la aplicacin, dirigiendo el fluido a ambos lados de la herramienta.

Fig. 5-12 Aplicacin forzada

En condiciones de difcil acceso del fluido se puede utilizar un sistema de nebulizacin en el que el fluido se atomiza en una corriente de aire comprimiendo como se muestra en la figura.

Fig. 5-13 Sistema de Nebulizacin FLUIDOS DE CORTE: El fluido de corte se selecciona de acuerdo al material a trabajar, en la tabla 5-3 se entrega este tipo de informacin. FLUIDOS DE CORTE RECOMENDADOS PARA TALADRARMATERIAL Acero 0,18 : 0,30%C Acero 0,30 - 0,60%C FLUIDO DE CORTE Aceite soluble (5%) Aceite soluble (8%)

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Acero

0,6%C

Aceite soluble (8%) Seco - Aceite soluble Kerosene- Aceite soluble Seco - Aceite soluble Seco - Aceite soluble

Fierro fundido Aluminio Bronce, Latn Cobre

TABLA 5-3

TECNICAS PARA TALADRAR: A continuacin se seala un procedimiento para realizar el taladrado, en el torno. 1. Verificar el alineamiento del husillo del cabezal mvil, con el eje de giro. 2. Montar la pieza en el plato, al aire, se debe verificar el centrado de la pieza, refrentar extremo libre de la pieza, seleccionar y ajustar la frecuencia de giro del husillo. 3. Taladrar agujero de centro, la broca de centrar estar montada en un mandril portabrocas, esta perforacin servir de gua para las brocas helicoidales, la broca no debe penetrar ms de de la seccin cnica. 4. Montar broca helicoidal: El montaje se realiza en un portabrocas y este en el husillo del cabezal mvil, cuando la broca es de espiga cilndrica, si es de espiga cnica se montar directamente en el husillo del cabezal mvil, si el taladro es de gran dimetro, es necesario perforar en forma previa con broca(s) de dimetros menor (es). 5. Determinar la frecuencia de giro, poner en marcha la mquina, aproximar broca a la pieza. 6. Taladrar agujero, segn requerimientos. 7. Torneado interior . Esta operacin ser necesaria, si la superficie es de precisin, el taladrado, en este caso, constituye una fase de desbaste, de aproximacin a la medida final. RECOMENDACIONES Al taladrar, el husillo del cabezal mvil debe tener una longitud, al aire, lo ms corta posible. Aplicar fluido de corte con frecuencia. Retirar la broca de vez en cuando, para retirar virutas, con una brocha. En el caso de agujeros pasantes, reduzca la presin sobre la broca, cuando sta comience a atravesar la pieza. Controle la profundidad del agujero con la escala graduada del husillo, del cabezal mvil o con profundmetro. Considere al medir, el extremo cnico de la broca.

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CAPTULO VI TORNEADO CONICO 6.1 TORNEADO CONICO. 6.1.1 DEFINICION DE CONO: Es un cuerpo de revolucin, cuyas generatrices se cortan en un punto. En consecuencia, el dimetro del cono vara de modo uniforme. FINALIDAD DEL EMPLEO DE CONOS EN UN ACOPLAMIENTO MECANICO: La funcin ms comn, en los acoplamientos mecnicos de precisin, es la fijacin o sujecin de las partes acopladas, de acuerdo a las caractersticas del acoplamiento participan tambin en la transmisin del movimiento la mayora de ellos se encuentran normalizados. Algunas aplicaciones: Mangos de herramientas( brocas, fresas, etc...) Mandriles de sujecin. Casquillos Morse Mtrico. rboles porta fresas. Puntos o centros de torno . Asientos de vlvulas de motores. Asientos de vlvulas de fluidos . 6.1.2 CONCEPTOS DE CONICIDAD E INCLINACIN Conicidad : corresponde a la variacin, que experimenta el dimetro en el sentido de la longitud, normalmente se le expresa en la forma fraccionaria; 1 Conicidad = k La interpretacin de dicha relacin, seala que el dimetro varia 1 (mm) en k (mm) de longitud. D Inclinacin : ndice de la variacin del radio, , en el sentido de la longitud. La 2 1 expresin usual, es en la forma fraccionaria ; Inclinacin = x La interpretacin de dicha relacin, seala que la variacin del radio es 1 (mm) en X (mm) de longitud. CLCULOS DE CONICIDAD E INCLINACIN Conicidad: Datos Relacionados D : Dimetro mayor del cono. d : Dimetro menor del cono. Pgina 57 de 103

l : Longitud del cono. 1 : Conicidad k 1 : Inclinacin x : Semi ngulo del cono, (ngulo de ajuste) 2

Fig. 6.1 Cono

Por definicin:

1 Dd = k 1 Dd = x 2

Ejemplo : Sea un cono (tronco cnico) , de las siguientes dimensiones : D = 40 (mm) d = 30 (mm) l = 100 (mm) Determinar : a ) Conicidad b ) Inclinacin c ) Semi ngulo del cono

a ) Por definicin 1 Dd 50 40 10 1 = = = = k 100 100 10 Pgina 58 de 103

Este resultado indica que el dimetro varia 1 (mm) por cada 10 (mm) de longitud.

Fig. 6.2 Conicidad b ) Por definicin 1 Dd 50 40 10 1 = = = = x 2 2 100 200 20

Fig. 6.3 Inclinacin

Este resultado indica que el radio varia 1 (mm) por cada 20 (mm) de longitud. c ) De la figura 6 1 , se tiene Dd 1 Tg = = 2 20 2

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1 = arctg 20 2 = arctg 0,05 2 = 5 44` 2 6.1.3 MTODOS CONSTRUCTIVOS DE UN CONO EN EL TORNO. Los conos pueden construirse segn caractersticas y requerimientos, por distintos procedimientos: 1. Inclinacin del carro porta herramientas (Charriot). 2.- Por desplazamiento del cabezal mvil. 3.-Con dispositivos copiadores (Regla gua). 4.-Con herramientas de forma. 1.- INCLINACIN DEL CARRO PORTA HERRAMIENTAS: El carro superior se debe girar un ngulo igual a la mitad del ngulo del cono (ngulo de ajuste), el ajuste del ngulo se logra girando el charriot sobre su base giratoria, en la que se encuentra una escala graduada en grados, para ngulos de mayor precisin, se puede utilizar un cono patrn y verificar la inclinacin con un reloj comparador.

Fig. 6.4 Inclinacin Carro Porta Herramientas El mtodo es apropiado para conos cortos, internos o externos, de cualquier ngulo, resulta un montaje simple y rpido, una desventaja, la constituye el hecho de que el charriot debe ser accionado manualmente, por lo que la calidad superficial queda condicionada a la experiencia del operador, adems la longitud de la generatriz debe ser menor que la carrera del charriot. 6.1.4 TECNICAS DE TORNEADO CONICO CON AVANCE MANUAL 1.-Montar herramienta, verificar altura del centro. 2.-Montar pieza si el montaje es entre plato y centro o entre centros , verificar alineamiento. 3.-Tornear cilndricamente el material al mayor dimetro del cono

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4.-Inclinar el carro porta herramientas en 2 .5.-Verificar la posicin de la herramienta, posicin a la altura del centro y eje de la herramienta perpendicular a la generatriz. 6.-Ubicar el carro principal en una posicin adecuada y fijarlo, se verifica que el recorrido del charriot sea suficiente para la longitud del cono. 7.-Determinar R.P.M. y poner el torno en funcionamiento. 8.-Iniciar el torneado por el extremo que resulto de menor dimetro. El avance debe ser lento y cambiando de mano en la manivela para no interrumpir el corte. 9.-Verificar el ngulo del cono. Utilizar gonimetro o calibre segn se requiera . Corregir si es necesario. 10.-Repetir actividades 8 y 9 hasta terminar. Observacin : Al realizar las verificaciones, retirar la herramienta a una zona que permita trabajar en forma segura y limpiar la pieza, calibres o instrumentos. TORNEADO CONICO POR DESPLAZAMIENTO DEL CABEZAL MOVIL: Este mtodo consiste en desalinear la contrapunta, desplazndola lateralmente hasta que la generatriz del cono quede disposicin paralela al eje del giro. Como consecuencia la herramienta se mover paralelamente al eje de la mquina siendo posible utilizar movimiento automtico , asegurando la calidad superficial.

Fig. 6.5 Desplazamiento Cabezal Mvil PREPARACIN Y MONTAJE DE PIEZAS: El montaje a utilizar es entre centros, por lo tanto la pieza tendr previamente que ser refrentada sus caras laterales y taladrados los respectivos agujeros de centro. En el caso mvil se instala el plato de arrastre, una brida asegura la transmisin del movimiento principal a la pieza. PRECAUCIN CON EL AJUSTE DE PIEZAS ENTRE CENTROS: Debido a la excentricidad, la punta de la brida efecta un movimiento pendular, como consecuencia, se origina una gran presin lateral de la pieza sobre el punto, otro inconveniente es que los puntos no calzan perfectamente en los taladros de centrado, sino que inciden oblicuamente sobre ellos, pudiendo hacer saltar la pieza sobre todo si hay un gran arranque de viruta y descentramiento.

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Fig. 6.6 Estos problemas se pueden disminuir , utilizando puntos especiales con extremos con forma de bola.

Fig.6.7

6.2 CLCULOS APLICADOS AL MTODO CONSTRUCTIVO. Considerando la figura 6 5, el descentramiento, S, se calcula segn la expresin general : S = L Dd , en donde 2l S = descentramiento de la contrapunta

L = largo de la pieza l = largo del cono D = dimetro mayor del cono d = dimetro menor del cono Dd Si L = l la expresin anterior se reduce a S = 2

El descentramiento calculado, se comparara con el descentramiento mximo permitido Pgina 62 de 103

1 L 50 El resultado de la comparacin determinar la posibilidad de usar el mtodo o no. S max = CONTROL DEL DESPLAZAMIENTO DEL CABEZAL MVIL: El desplazamiento se logra desplazando lateralmente el cuerpo del cabezal sobre el soporte, normalmente se utiliza un mecanismo tuerca tornillo para tal efecto, el control del desplazamiento del cabezal mvil se efecta con un reloj comparador montado sobre una base magntica, tambin se puede medir el descentramiento del cuerpo, respecto del soporte, con un pie de metro, un mtodo menos preciso consiste en medir el corrimiento con una regla graduada o pie de metro, desde la referencia en el soporte del cabezal mvil.

Fig. 6.7 Control desplazamiento

TCNICA PARA EL TORNEADO CNICO POR DESPLAZAMIENTO DEL CABEZAL MVIL 1.-Verificar alineamiento de centros, corregir si es necesario. 2.-Determinar la magnitud del descentramiento. 3.-Desalinear el cuerpo del cabezal actuando sobre el mecanismo tuerca tornillo. El sistema de fijacin de la bancada debe estar suelto. 4.-Montaje de la herramienta, verificar que la herramienta este a la altura del centro y su eje perpendicular a la generatriz. 5.-Montaje pieza entre centros, considerar problemas de montaje de la pieza. 6.-Determinar RPM y poner el torno en marcha. 7.-Realizar el torneado cnico, verificar el ngulo al comienzo con instrumentos y al final verificar de preferencia con calibres.

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CAPTULO VII TORNEADO CON AVANCE AUTOMATICO. 7.1 IDENTIFICAR LOS COMPONENTES DEL SISTEMA DE AVANCE Para la realizacin de movimientos automticos se precisan una serie de mecanismos y dispositivos mecnicos, los principales son: Mecanismo de inversin de marcha. Ruedas de recambio y lira. Caja de cambio para avances, caja Norton. Delantal o placa frontal. Tornillo Patrn o Eje de roscar. Barra de avance o eje de cilindrar. La barra de embrague. DESCRIPCIN Y FUNCIN DE LA CAJA NORTON: La Caja Norton consiste en un conjunto de engranajes de dimetro progresivo, montado sobre un eje y alojados en una caja de fundicin que se fija en la bancada cerca de la lira, lleva al interior de la caja una serie de rboles de engranajes que giran normalmente en cojinetes de rodamientos. La funcin de la caja Norton es regular el movimiento a su salida de acuerdo a las diversas combinaciones factibles de realizar de engranajes, cada combinacin regular el movimiento de rotacin de la barra de avance o tornillo patrn, determinando un avance o un paso respectivamente.

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Fig.7 - 1 Caja Norton TREN DE ENGRANAJES: El movimiento es comunicado a la caja Norton desde el cabezal fijo gracias a un tren de ruedas intercambiables, a fin de obtener diferentes movimientos en la entrada de la caja y por lo tanto mayores posibilidades de movimientos en la salida (pasos y avances)

Fig. 7. 2 Tren de ruedas Este tren de ruedas se monta sobre una placa denominada Lira y que tiene una forma particular en cada torno. En todas se puede desplazar las ruedas en forma lineal o angular con el propsito de lograr el ajuste con las ruedas montadas en el eje conductor a la salida del cabezal mvil y el ltimo conducido montado en el eje de entrada a la caja norton. BARRAS DE AVANCES: La barra de avance o cilindrar esta formada por un eje liso provisto de una ranura para chaveta en toda su extensin, la que permite la Pgina 65 de 103

transmisin del movimiento a un tornillo sinfn en la placa de maniobra, esta soportada en un extremo por un apoyo fijo a la bancada y en el otro por la caja Norton, de la cual recibe un movimiento regulado. Este movimiento finalmente se traducir en los movimientos automticos longitudinal o transversal. PLACA DE MANIOBRA: Contiene los mecanismos para transformar los movimientos de rotacin de las barras en movimientos lineales de los carros por lo tanto de la herramienta, la fig.(7.3), muestra una placa de maniobra (Delantal), tpica, aunque existen algunas variantes.

Fig. 7. 3 Placa de maniobra En su parte externa presenta los elementos de maniobra como volantes y palancas para activar los diversos mecanismos. 7.2 PRECAUCIONES EN EL MANEJO DEL SISTEMA DE AVANCES. 1. No realizar cambios de velocidades (palancas) , con la mquina en marcha. 2. No se pueden activar los mecanismo de movimiento automticos correspondientes a las barras de roscar y cilindrar a la vez. 3. Al cambiar la palanca de movimiento longitudinal a neutro, hacerlo con precaucin, para no pasar a la tercera posicin, correspondiente al movimiento transversal. 4. Verificar que las palancas estn bien enganchadas (engranajes o mecanismos acoplados). 7.3 VARIABLES PARA DETERMINAR UN AVANCE EN EL TORNEADO. El avance es la distancia que avanza la herramienta por cada giro de la pieza, existen varios factores que influyen en la seleccin del avance a utilizar, razn por la cual, no siempre es fcil de determinar su valor. Factores que influyen en la seleccin a) Tipo de operacin b) Cantidad de viruta a remover c) Potencia de la mquina d) Rendimiento Pgina 66 de 103

e) Calidad superficial requerida f) Material a trabajar g) Material de la herramienta En general los avances se encuentran tabulados, se sugiere mantener una relacin con la profundidad de corte de la siguiente manera : 1 1 Av = a de la profundidad 10 6 7.4 SELECCIN DE AVANCES AUTOMATICOS PARA EL TORNEADO: Un mtodo para determinar el avance o profundidad, por calculo , considera determinar experimentalmente la cantidad mxima de viruta que es posible remover trabajando la maquina con normalidad. De modo que A = Av P A = seccin de viruta mxima Av = avance P = profundidad A Av

Para un avance o profundidad cualquiera : A Av = o P

P=

Estos valores resultaran de una aproximacin terica ya que los valores reales se ven influenciados, importantemente, por ejemplo, por el ngulo de posicin, se debe procurar siempre que la profundidad sea lo mayor posible y el avance el menor posible. 7.5 OPERACIN DEL SISTEMA DE AVANCE: Para ilustrar la operacin del sistema de avance, consideramos las operaciones de cilindrado y refrentado. Cilindrar con avance automtico: Considerando la fig.(7.3); habiendo regulado el movimiento de la barra de avance, en la caja Norton, este se transmite a los engranajes Z 1 y Z 2 , tornillo sinfn (palanca E en posicin vertical ), rueda helicoidal Z 3 y Z 4 ( palanca P en posicin L), Z 7 y Z 8 y este ltimo con la cremallera, producindose la transformacin del movimiento de rotacin en rectilneo del carro.

Materiales

Desbaste

mm rev.

Acabado

mm rev.

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Acero Dulce Acero Duro Acero Extra Duro Acero Tratado Fundicin Dulce Fundicin Dura Cobre Bronce Latn Aluminio

0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,8 0,1 0,6 0,1 0,6 0,1 0,8 0,1 0,8

0,05 0,2 0,05 0,25 0,05 0,2 0,05 0,2 0,05 0,2 0,05 0,25 0,05 0,25 0,05 0,25 0,05 0,25

Tabla 7 1 , Torneado Exterior Refrentado con avance automtico: Considerando la fig.(7.3); Para obtener el movimiento transversal automtico se debe establecer la siguiente secuencia: Caja Norton, regulando el movimiento de la barra de avances, engranajes Z 1 - Z 2 , tornillo sinfn rueda helicoidal, Z 3 - Z 4 (palanca P gira en sentido horario ), Z 5 husillo del carro transversal tuerca carro transversal (no visible), transformando esta ultima, el movimiento de rotacin en rectilneo del carro. Sentido del avance: Variando la posicin del sistema de inversin, mediante palanca externa, se invierte el sentido del movimiento que se transmite del cabezal motriz a la caja Norton, en consecuencia, se invierte tambin la rotacin de la barra de avances y de los respectivos movimientos de los carros ya sea en cilindrado o refrentado.

Fig. 7.4 Mecanismo de inversin

CAPTULO VIII TORNEADO INTERIOR. 8.1 REFRENTADO INTERIOR.

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Es una operacin en que la herramienta se desplaza longitudinalmente al comienzo, para terminar en sentido transversalmente, necesariamente se genera una superficie cilndrica para terminar frente a una cara plana interna.

Fig. 8.1 Cilindrado interior

Fig. 8.2 Refrentado interior

8.1.1 PREPARACIN DE LA MAQUINA PARA TORNEADO INTERIOR. PORTA HERRAMIENTA, FORMA Y DIMENSIONES: En la fig.(2.4) se muestran algunos porta placas de medidas normalizadas para herramientas de interior. La seleccin depende de la normalizacin, la clase de herramienta, seccin del vstago y el grupo de aplicacin. En la fig.(8.3) se muestran adems otras herramientas de interior. La forma y dimensiones del porta herramienta a seleccionar dice relacin con el tipo de superficie interna a trabajar y sus dimensiones, segn la orientacin del vstago se pueden clasificar como recto; acodado, escalonado, etc.

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Fig.8.3 Herramientas de interior Para trabajar en cavidades o taladros muy profundos se utilizan barrotes (barrenas) de herramientas postiza, fig.8-4.Esta herramienta es normalmente de acero rpido, mientras que el barrote es de acero de buena calidad.

Fig.8.4 Barrotes de cuchillas postizas 8.1.2 HERRAMIENTAS, FORMAS Y DIMENSIONES Las herramientas mismas pueden estar constituidas por una placa de forma y dimensiones normalizadas, intercambiable, de carburo(Fig.2.4), o de acero rpido, fijada mecnica