TORNEADO EXCNTRICOIntroduccin El torneado de dimetros excntricos tiene una alta demanda terica y practica en la tecnologa de maquinado. Estas piezas son normalmente maquinadas en platos especiales, tales como los de cuatro mordazas. En piezas complejas que constan de ms de un dimetro excntrico, es ms fcil trabajarlas en tecnologa CNC (computerized numeric control).

Torneado excntrico Es la operacin con la cual se obtienen cilindros de distintos ejes de giro en una misma pieza Clases de excntricas Exteriores: cilindros con ejes de giro paralelos y desplazados Interiores: agujeros con ejes de giro paralelos y desplazados Montaje de las piezas para el torneado excntrico El torneado de una pieza excntrica depende fundamentalmente del montaje o sujecin de la misma. Como otros problemas mecnicos, cada caso requiere su estudio y anlisis particular. La sujecin o montaje en el torneado excntrico se puede dividir en tres grandes grupos:

montaje sobre centros montaje sobre platos montaje utillajes especiales a. montaje de piezas excntricas sobre centros

Este sistema es propio de piezas largas: tiene la ventaja de que el montaje y desmontaje es rpido y seguro. Presenta la diversidad de formas segn los casos. Los centros pueden estar:

todos dentro de las bases de la pieza (fig 5.43); su colocacion es sencilla y la excentricidad suele ser pequea. La mecanizacin adecuada de los centros es fundamental para la precisin de la excntrica.

Algunos de los centros caen fuera d las bases de la pieza. (fig. 5.44) su montaje es complejo y exige mltiples especiales; este sistema es propio de grandes excentricidades. El desequilibrio de masas

produce perturbaciones en la maquina al girar, que se traducen en vibraciones; el equilibrio se puede compensar con contrapesos graduables (fig. 5.45)

a.

Montaje de Piezas excntricas sobre platos.

El torneado excntrico interior solamente puede ejecutarse sujetando las piezas en platos; este sistema es muy propio tambin para excntricas exteriores de poca longitud (torneado al aire) Los platos para mecanizar excntricos pueden ser:

plato universal de garras independientes. Plato universal de tres garras con suplemento Plato autocentrante Plato plano con bridas. 1. Estos platos suelen tener cuatro garras (fig. 5.46). Cada garra puede moverse concentricamente como un plato normal, o individualmente. La excentricidad se obtiene con precisin con la ayuda de un cilindro y comparador (fig. 5.47). La puesta a punto supone una operacin larga y laboriosa. Para la mecanizacin en serie el montaje y desmontaje de las piezas se efecta actuando como plato universal, procurando no mover las garras independientes una vez colocadas a punto.

2. Torneado de excntricas con plato universal de tres garras con suplemento i a una de las garras, de un plato normal se le acopla un suplemento, la pieza automticamente se descentra, (fig. 5.48). el problema a resolver es hallar el espesor "x" del suplemento, en funcin de la excentricidad "e" y del dimetro "D" de la pieza. Para hallar el espesor "x" del suplemento, se considera primeramente un caso terico (fig. 5.49), en el cual las mordazas del plato universal terminan en punta.

En la prctica las mordazas del plato universal no terminan en punta (fig. 5. 50); el ngulo de 60 que en la figura 5.49 se ha considerado, queda algo reducido, debido al espesor "m" del asiento de la mordaza. Si la excentricidad es de precisin, en el desarrollo de la formula del caso terico se introduce una correccin en el Angulo de 60. Correccin del ngulo de 60 (fig. 5.50)

2. 3.

Mecanizacin de excntricas con plato universal de garras independientes. Torneado de excntricas con plato autocentrante

Este mecanismo consiste en acoplar un plato universal normal a un portaplatos de agujero excntrico (fig. 5.51); girando el plato sobre el agujero de apoyo, se consigue variar la excentricidad a voluntad.

4. Mecanizacin de excntricas en plato plano. Este sistema se emplea normalmente para excntricas interiores; es un caso particular del cilindrado interior (fig. 5.52); la pieza se sujeta al plato por medio de bridas y tornillos.

a.

Torneado de excntricas con utillajes especiales.

En trminos mecnicos se puede decir que todos, o casi todos, los problemas tienen solucin, acoplando a las maquinas utillajes apropiados. Este es un tema amplio y complejo, de forma tal que cada pieza necesita un estudio particular con su correspondiente proyeccin y realizacin del utillaje.

A continuacin se exponen a titulo de ejemplo algunos utillajes para el torneado de excntricas: - Torneado de Excntricas por medio de un eje con puntos excntricos (fig. 5.53). - Utillaje para tornear Bielas (fig. 5.54) - Utillaje para tornear excntricas exteriores (fig. 5.55 y 5.56). - Torneado de excntricas con utillaje para diversas excentricidades (fig. 5.57).

Resumen Se habla que el torneado excntrico es la operacin con la cual se obtienen cilindros de distintos ejes de giro en una misma pieza. Y que se tienen dos clases de excntricas, las Exteriores e Interiores. Tambin

se hace mencin de los distintos montajes de una pieza excntrica, los cuales se dividen en tres tipos: montaje sobre centros, montaje sobre plato y el montaje sobre utillaje. En los montajes sobre centros es propio de piezas largas y que el montaje y desmontaje es seguro y rpido. En los montajes sobre platos el torneado excntrico inferior solo puede efectuarse sujetando la pieza entre platos. En el torneado de excntricas con utillajes especiales se nota la amplia variedad de accesorios para el torno en especial para cilindrar piezas excntricas.

Ejemplos de maquinados excntricos.

SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TORNO, LIMADORA Y FRESADORA

Las virutas deben ser retiradas con regularidad, utilizando un cepillo o brocha para las virutas secas y una escobilla de goma para las hmedas y aceitosas.

Las herramientas deben guardarse en un armario o lugar adecuado. No debe dejarse ninguna herramienta u objeto suelto sobre la mquina.

Eliminar los desperdicios, trapos sucios de aceite o grasa que puedan arder con facilidad, acumulndolos en contenedores adecuados (metlicos y con tapa). Las poleas y correas de transmisin de la mquina deben estar protegidas por cubiertas.

Conectar el equipo a tableros elctricos que cuente con interruptor diferencial y la puesta a tierra correspondiente.

Todas las operaciones de comprobacin, medicin, ajuste, etc., deben realizarse con la mquina parada.

Se debe instalar un interruptor o dispositivo de parada de emergencia, al alcance inmediato del operario.

Para retirar una pieza, eliminar las virutas, comprobar medidas, etc. se debe parar la maquina.

Manejo de Herramientas y Materiales.

Durante el mecanizado, se deben mantener las manos alejadas de la herramienta que gira o se mueve. An paradas las fresas son herramientas cortantes. Al soltar o amarrar piezas se deben tomar precauciones contra los cortes que pueden producirse en manos y brazos. Los interruptores y dems mandos de puesta en marcha de las mquinas, se deben asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las arrancadas involuntarias han producido muchos accidentes.

Operacin de las Mquinas. Todas las operaciones de comprobacin, ajuste, etc. deben realizarse con la mquina parada, especialmente las siguientes:

Alejarse o abandonar el puesto de trabajo. Sujetar la pieza a trabajar. Medir o calibrar. Comprobar el acabado. Limpiar y engrasar Ajusta protecciones o realizar reparaciones. Dirigir el chorro de lquido refrigerante. Herramientas de Corte (til de Corte).

Herramientas de Corte. Definicin. 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 mnimo de tiempo y gastando la mnima energa. 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 comnmente en los tornos, tornos revlver, cepillos, limadoras, mandriladoras y mquinas semejantes. Tipos de Herramientas de Corte.

Aceros Rpidos (HS).

Se denomina acero rpido a la aleacin 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, latemperatura de 600 C y conservando una dureza Rockwell de 62 a 64.

Aceros Extra-Rpidos (HSS).

Estos aceros estn caracterizados por una notable resistencia al desgaste" del filo de corte an 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 rpido.

Carburos Metlicos o Metales Duros (HM).

Tambin conocidos como METAL DURO (Hard Metal - HM), se desarroll hacia 1920, con base en los carburos de tntalo (TaC), carburo de titanio (TiC) y carburo de wolframio (WC), los cuales eran unidos por medio del Co y el Ni, previamente molidos (polvos metalrgicos), la cohesin se obtiene por el proceso de sinterizado o fritado (proceso de calentar y aplicar grandes presiones hasta el punto de fusin de los componentes, en hornos elctricos). Los metales duros, se pueden clasificar desde su composicin qumica as: - Monocarburos: Su composicin 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 composicin entran slo dos clases de granos de carburos diferentes, el Co es el aglomerante bsico. Ejemplo: WC +TiC con liga de Co. - Tricarburos: En su composicin 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 caractersticas: a. b. c. d. e. f. g. El carburo metlico, es una aleacin muy dura y frgil. El TiC aumenta su resistencia trmica y su resistencia al desgaste pero tambin aumenta su fragilidad. Los bicarburos poseen menor coeficiente de friccin que los monocarburos. Los monocarburos son menos frgiles que los bicarburos. El cobalto, aumenta la ductilidad pero disminuye la dureza y la resistencia al desgaste. Se pueden alcanzar velocidades de ms de 2500 m/min. Poseen una dureza de 82-92 HRA y una resistencia trmica de 900-1100 C.

h.

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 refrigeracin en el mecanizado.

i.

Las herramientas de HM, se fabrican en geometras variadas y pequeas, el cual se une al vstago o cuerpo de la herramienta a travs desoldadura bsicamente, existiendo otros medios mecnicos como tornillos o pisadores.

Stelitas.

Con base en el acero rpido, se experimento con mayores contenidos de Co y Cr, y pasando el Fe a ser impureza propia del proceso de produccin y no admitir tratamiento trmico. Su composicin qumica es aproximadamente la siguiente: C = 2 % Co = 47 % Cr = 29 % W = 16 % Si = 0.2 % Mn = 0.6 % Fe = 5.2 %. Alcanza temperaturas lmites de 800 C. y posee una dureza de 65-70 HRC.

Nitruro Cbico de Boro (CBN).

Tambin conocido como CBN, es despus del diamante el ms duro, posee adems una elevada dureza en caliente hasta 2000 C, tiene tambin una excelente estabilidad qumica durante el mecanizado, es un material de corte relativamente frgil, pero es ms tenaz que las cermicas. Su mayor aplicacin es en el torneado de piezas duras que anteriormente se rectificaban como los aceros forjados, aceros y fundiciones endurecidas, piezas con superficies endurecidas, metales pulvimetalrgicos con cobalto y hierro, rodillos de laminacin de fundicin perltica 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 cbico de boro se fabrica a gran presin y temperatura con el fin de unir los cristales de boro cbico con un aglutinante cermico o metlico.

Cermets Metal Duro.

Cermet: Cermica y metal (partculas de cermica en un aglomerante metlico). Se denominan as las herramientas de metal duro en las cuales las partculas 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.

Cermicas.

Las herramientas cermicas fueron desarrolladas inicialmente con el xido de aluminio (Al2O3), pero eran muy frgiles, hoy en da con el desarrollo de nuevos materiales industriales y los nuevos procedimientos de fabricacin con mquinas automticas, han ampliado su campo de accin en el mecanizado de fundicin, aceros duros y aleaciones termo-resistentes, ya que las herramientas de cermica 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 bsicos de herramientas de cermica: 1. Basadas en el xido 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 ms duro al diamante monocristalino, a continuacin se puede considerar al diamante policristalino sinttico (PCD), su gran dureza se manifiesta en su elevada resistencia al desgaste por abrasin por lo que se le utiliza en la fabricacin de muelas abrasivas. Las pequeas plaquitas de PCD, son soldadas a placas de metal duro con el fin de obtener fuerza y resistencia a los choques, la vida til del PCD puede llegar a ser 100 veces mayor que la del metal duro. Partes de las Herramientas de Corte (til 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 interseccin de esos filos.

Formas y Funcionamiento (til de Corte). Segn las Normas ISO los aceros rpidos clasifican de la siguiente manera:

Material de Fabricacin (til de Corte). NOMBRE Acero al carbono Acero alta velocidad Stelita Carburos Metlicos Cermet Cermicas Cermicas mezcladas TEMP 300 C 700 C 900 C 1000 C 1300 C 1500 C 1500 C OBSERVACIONES Prcticamente ya no se usa. HSS-Acero rpido. Aleacin. Prcticamente ya no se usa HM-Aglomerados y no aglomerados Base de TiC, TiCN, TiN Al2O3 o Si3N4 Al2O3+ZrO3

CBN Diamante

2000 C 800 C PCD

TiN/TaN/CBN(Nitruro cbico de boro) Polycrystaline Diamond

Definicin de Trminos Bsicos. 1. Refrentado: Se llama as a la realizacin de superficies planas en el torno. El refrentado puede ser completo, en toda la superficie libre, o parcial, en superficies limitadas. Tambin existe el refrentado interior. Avellanado: Ajustar los agujeros que se abren para que entren los tornillos taladrados. Desbaste: Quitar las partes mas duras o speras de un material que se a trabajar. Moleteado: Es la operacin que tiene por objeto producir una superficie spera o rugosa, para que se adhiera a la mano, con el fin de sujetarla o girarla ms fcilmente. La superficie sobre la que se 5. hace el moleteado normalmente es cilndrica. Taladrado: El taladrado es la operacin que consiste en efectuar un hueco cilndrico en un cuerpo mediante una herramienta de denominada broca, esto se hace con un movimiento de rotacin y de alimentacin. Velocidad de Avance: Se entiende por Avance al movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta ltima respecto a la herramienta en un periodo de tiempo determinado. Velocidad de Corte: Es la distancia que recorre el "filo de corte de la herramienta al pasar en direccin del movimiento principal (Movimiento de Corte) respecto a la superficie que se trabaja: El movimiento que se origina, la velocidad de corte puede ser rotativo o alternativo; en el primer caso, la velocidad de, corte o velocidad lineal relativa entre pieza y herramienta corresponde a la velocidad tangencial en la zona que se esta efectuando el desprendimiento de la viruta, es decir, donde entran en contacto herramienta y, pieza y debe irse en el punto desfavorable. En el segundo caso, la velocidad relativa en un instante dado es la misma en cualquier punto de la pieza o la herramienta. R.P.M: Revoluciones Por Minuto.

2. 3. 4.

6. 7.

8.

Conclusiones. Al finalizar esta investigacin concluimos que es de gran importancia obtener un conocimiento minucioso sobre los tornos y su descripcin tanto interna como externa. Cabe destacar que, este conocimiento es de vital ayuda en nuestro futuro como tcnicos industriales, ya que de esta manera dejaremos una huella imborrable al momento de poner en prctica todos los conocimientos adquiridos. Sin embargo, es importante tambin estar claro de la normas deseguridad regidas en el taller maquinas ya que nuestras vidas dependern de ello. Esperando que esta investigacin tenga un resultado positivo a la hora de entrar en el campo laboral y ayudarnos a resolver futuras dudas en cuanto al manejo de estas maquinas-herramientas. El Torno (Fig. 1)

Partes del Torno (Fig.2)

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 Patrn. J= Barra de Cilindrar. K= Barra de Avance. L= Cabezal Mvil. M= Plato de Mordaza (Usillo). N= Palancas de Comando del Movimiento de Rotacin. O= Contrapunta. U= Gua. Z= Patas de Apoyo.

Tipos de Tornos. Tornos al Aire.

Fig. 3 Tornos Verticales.

Fig. 4 Tornos Automticos.

Fig. 5 Herramientas de Corte (til de Corte).