El torneado es uno de los procesos más antiguos y fundamentales en la industria del mecanizado. Consiste en la rotación de una pieza de trabajo mientras una herramienta cortante la moldea para obtener la forma y dimensiones deseadas. En este artículo, descubrirás cómo se realiza este proceso en un torno y qué pasos involucra. Acompáñanos en esta fascinante travesía por el mundo del torneado y desvela todos sus secretos.
Un torno es una máquina que se utiliza para producir piezas de máquinas. El mecanizado es uno de los procesos de fabricación que nos permite producir piezas de máquinas de diferentes formas y tamaños. Con un torno podemos realizar muchas operaciones de torneado para producir productos terminados y de alta calidad. El torneado es una de las operaciones más comunes que se pueden realizar con un torno. Entre las operaciones de torneado, tenemos muchas operaciones diferentes, como torneado cónico, torneado de perfiles y torneado de formas, etc. Analicemos en detalle el proceso de ajuste del torno.
torno
El torno gira la pieza de trabajo alrededor de su eje para realizar muchas operaciones quitando material con la ayuda de una herramienta de corte. Esta herramienta de corte está hecha de un material mucho más duro que el material de la pieza que se está mecanizando. El material se elimina de la pieza debido al movimiento relativo entre la herramienta de corte y la pieza.
Hemos discutido cómo funciona el torno y discutido las partes principales. Haga clic aquí para leer más sobre el torno
Colocación de la pieza de trabajo en el torno central.
Todas las piezas de trabajo deben estar firmemente sujetas y centradas en el mandril antes de que se puedan realizar operaciones como torneado, refrentado, ahusamiento, torneado de perfiles o formas, tronzado, taladrado, corte de roscas y moleteado en un torno.
Un mandril de 3 mordazas es un dispositivo autocentrante y se utiliza para sujetar barras redondas. Se utiliza un mandril de cuatro mordazas para sujetar piezas de trabajo de forma irregular. En un mandril de 4 mordazas, cada mordaza se mueve radialmente independientemente de las otras mordazas.
Centrar significa que la línea central de la pieza de trabajo casi debe coincidir con la línea central del husillo de la máquina. No basta con sujetar la pieza/trabajo en el centro del mandril, también se debe colocar en el centro la parte de la pieza que sobresale del mandril. Otros dispositivos de sujeción para la pieza son pinzas, placas frontales, etc.
Entendamos cómo configurar la pieza de trabajo en el torno central para la operación de torneado.
Colocación de la pieza de trabajo en el torno central para el proceso de torneado.
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Este proceso hace girar la pieza de trabajo a una velocidad adecuada para que el corte de metal pueda realizarse a la velocidad de corte recomendada.
Si «d» es el diámetro de la pieza de trabajo
N velocidad en rpm,
La velocidad de corte = π×d×N
Se sujeta una herramienta de corte en el portaherramientas, asegurándose de que la punta de la herramienta esté a la misma altura que el centro de la pieza de trabajo. Durante el proceso de torneado, la pieza de trabajo gira y la herramienta de corte se inserta en la superficie de la pieza de trabajo moviendo el carro transversal comenzando desde el extremo derecho de la pieza de trabajo.
La profundidad de corte es de 1-1,5 mm y luego la herramienta se mueve suavemente de derecha a izquierda deslizando el carro sobre la plataforma de la máquina. El proceso de torneado se muestra en la siguiente figura.
La herramienta recibe alimentación. El avance se mide en mm/rev de la pieza de trabajo. Dado que la velocidad de la pieza de trabajo es N,
El avance por minuto = N × avance/revolución (mm)
Si no se puede lograr la reducción de diámetro deseada en una sola pasada, se debe llevar la herramienta hacia el lado derecho, avanzar nuevamente entre 1 y 1,5 mm moviendo el carro transversal y luego moverla nuevamente del lado derecho al izquierdo. Este proceso debe repetirse varias veces hasta conseguir el diámetro deseado.
Al girar, el movimiento combinado de la pieza y la herramienta crea una forma cilíndrica. Las superficies cónicas también se pueden obtener mediante torneado. Analicemos cómo se puede realizar el torneado cónico en un torno.
¿Sabe cómo posicionar la pieza para el mecanizado en planta?
En este caso, la pieza de trabajo se gira como antes, pero la herramienta se mueve transversalmente mediante un carro transversal. El carro permanece fijo en una posición. El resultado es la creación de una sección circular plana en un extremo del cilindro. Todas las longitudes se pueden medir utilizando esta superficie como punto de referencia en operaciones de mecanizado posteriores.
Proceso de torneado cónico
El torneado cónico es el proceso de producir una superficie cónica reduciendo gradualmente el diámetro a lo largo del cilindro. Se crea una superficie cónica cuando la herramienta de corte se mueve a lo largo de una línea oblicua al eje longitudinal de la pieza de trabajo, en lugar de moverse paralela a él.
Un cono está definido por el medio ángulo (α) del cono, como se muestra en la siguiente figura.
Los siguientes procesos se utilizan para el torneado cónico en el torno:
- Girando el soporte compuesto.
- Mediante contrapunto desplazado.
- Utilizando un accesorio giratorio de cono.
- Usando una herramienta de formulario.
1. Torneado cónico girando el soporte compuesto
En este caso se gira el soporte compuesto, es decir, se gira en un plano horizontal la mitad del ángulo del cono (α). La pieza de trabajo se gira como de costumbre, pero en lugar de mover la herramienta con el carro, la herramienta se mueve hacia adelante con el volante del carro de soporte transversal. Dado que el soporte transversal se ha girado a una posición inclinada con respecto al eje longitudinal del torno, la herramienta se mueve oblicuamente al eje longitudinal del torno, creando una superficie cónica exacta.
2. Torneado cónico ajustando a través del centro del contrapunto
Con este método, el centro del contrapunto se mueve en una dirección perpendicular al eje longitudinal de la máquina. Las guías de la base del contrapunto tienen algo de juego y se pueden mover lateralmente sobre la plataforma de la máquina de forma limitada. El cálculo del ángulo del cono se puede entender en la siguiente figura.
Si la longitud del trabajo es L y la distancia del contrapunto es “F‘ Entonces
El ángulo del medio cono α = sen-1 (F/L)
Se entiende que en este caso la herramienta se mueve paralela a la línea central de la máquina, pero la pieza de trabajo ha asumido una posición inclinada con respecto a la línea central longitudinal de la máquina. Este método sólo se puede utilizar cuando el ángulo del cono es pequeño. Dado que el ajuste no se puede medir con precisión, este método no es exacto, pero en este caso se pueden mecanizar piezas de trabajo de grandes longitudes, lo que no es posible con el método de reposo compuesto.
Torneado cónico con dispositivo de torneado cónico
Este proceso permite la fabricación precisa de una amplia gama de conos. En la parte posterior del carro transversal se utiliza un dispositivo de giro cónico. En este caso, el carro transversal se desplaza una distancia determinada para un recorrido longitudinal determinado del carro. Esto significa que la herramienta recibe movimiento simultáneo en dos ejes verticales. El ángulo de la sección cónica depende de la relación de movimiento de la herramienta en los dos ejes.
Torneado cónico con herramienta de conformado
Sólo se cortan conos muy cortos. El perfil frontal del molde está diseñado de manera que si
La herramienta se presiona contra la pieza y se crea el cono. Este método se ilustra en la siguiente figura.
Torneado de perfiles o torneado de formas
El principio básico de este proceso de torneado quedó claro con el ejemplo del torneado cónico con ayuda de una herramienta de conformado. Se pueden crear otras formas diversas, tales como un radio específico, una forma de semicírculo, etc., de manera similar usando una herramienta de conformación con la forma adecuada y un corte de inmersión (es decir, usando solo la corredera transversal mientras la corredera permanece bloqueada en su posición). Las herramientas de moldeo deben tener un perfil corto; de lo contrario, la pieza de trabajo y la herramienta tienden a vibrar y traquetear.
Despedida
Este proceso se lleva a cabo utilizando una herramienta de corte. Para ello también es necesario un corte de inmersión. Gradualmente, el diámetro de la pieza de trabajo en la superficie de contacto de la herramienta disminuye y se vuelve cada vez más pequeño a medida que avanza la herramienta. Cuando la punta de la herramienta finalmente alcanza la línea central de la pieza de trabajo, la pieza de trabajo se divide en dos partes, la pieza izquierda permanece sujeta en el mandril mientras que la pieza derecha se separa a la longitud requerida.
Perforación en el torno
Aburrir significa agrandar un agujero existente. Para perforar primero un agujero en el torno, se retira el centro del contrapunto y se inserta un taladro en el eje del contrapunto. El contrapunto se acerca a la pieza de trabajo, que se sujeta y gira en el mandril. Ahora se avanza la broca utilizando el volante del contrapunto.
El taladro avance toca la cara de la pieza de trabajo y perfora un agujero a través de ella. Después de perforar el agujero a la profundidad requerida, se retira la broca. Luego se puede ampliar el diámetro de este orificio utilizando una herramienta de perforación. El proceso de perforación se muestra en la siguiente figura.
Es una operación delicada. El diámetro de la herramienta de perforación o de la barra de mandrinar con inserto de herramienta debe ser menor que el orificio de la pieza de trabajo. La operación de perforación es una operación de torneado interno, pero como no se puede ver el corte real, la operación es difícil y delicada.
Corte de hilo en el torno
El corte de roscas implica cortar roscas o ranuras en espiral en la superficie cilíndrica exterior de la pieza de trabajo. El carro está conectado al tornillo de avance.
El paso de las roscas a cortar = (RPM del husillo/RPM de la pieza de trabajo) × Paso del husillo
Por lo tanto, debería haber una manera de cambiar la relación entre la velocidad de la pieza de trabajo y la velocidad del tornillo principal. Esto se hace mediante un sistema de engranajes que proporciona la relación de transmisión requerida.
Los hilos tienen un perfil estándar. El perfil de la herramienta de corte debe corresponder a este perfil. Ahora las roscas se pueden cortar como de costumbre moviendo la herramienta mientras se acopla el acoplamiento entre la corredera y el tornillo de avance. Estos tornos de husillo están equipados con motores reversibles. Para roscar, la velocidad del husillo se mantiene muy baja.
moleteado en el torno
Para un mejor agarre, algunas piezas de trabajo tienen un patrón plano en forma de diamante en la circunferencia. Los rodillos moleteados que tienen un patrón similar en su superficie están endurecidos. Cuando es necesario moletear la superficie de una pieza de trabajo, la pieza de trabajo se sujeta en un mandril y se gira. El rodillo moleteador se fija en el portaherramientas moviendo el carro transversal y el rodillo se presiona contra la superficie de la pieza de trabajo. A medida que el rodillo y la superficie de la pieza de trabajo giran juntos, el patrón se graba en la superficie de la pieza de trabajo.
Diploma
Se trata del proceso de torneado en el torno. Con un torno podemos realizar cualquier cantidad de operaciones de mecanizado utilizando numerosos accesorios y equipos. Esto también mejora significativamente el rendimiento y la gama de trabajo de un torno. Háganos saber lo que piensa sobre esta operación de filmación en la sección de comentarios a continuación.
Torno de Máquina
Un torno de máquina es un equipo utilizado para fabricar piezas de máquinas. El mecanizado es uno de los procesos de fabricación con el que podemos producir piezas de máquinas de diferentes formas y tamaños. Con una máquina de torno, podemos realizar muchas operaciones de torneado para producir productos acabados y de alta calidad. El torneado es una de las operaciones más comunes que se pueden hacer con una máquina de torno. Bajo la operación de torneado, tenemos muchas operaciones diferentes como torneado cónico, torneado de perfil, torneado de forma, entre otros. Vamos a discutir la operación de torneado en la máquina de torno de manera detallada.
Máquina de Torno
La máquina de torno hace girar la pieza de trabajo alrededor de su eje para realizar muchas operaciones eliminando material con la ayuda de una herramienta de corte. Esta herramienta de corte está hecha de un material mucho más duro que el material de la pieza a mecanizar. El material se elimina de la pieza mediante el movimiento relativo entre la herramienta de corte y la pieza.
Posicionamiento de la Pieza de Trabajo en el Torno Central
Todas las piezas de trabajo deben ser sujetas de forma segura en el mandril y centradas antes de realizar cualquier operación en el torno, como torneado, facing, torneado cónico, torneado de perfil o torneado de forma, separación, taladrado, roscado y rodelado.
Un mandril de 3 garras es un dispositivo de auto-centrado y se utiliza para sujetar barras redondas. Un mandril de 4 garras se utiliza para sujetar trabajos con formas irregulares. En un mandril de 4 garras, cada mandíbula se mueve de forma radial independiente de las demás.
Centrar significa que la línea central de la pieza debe coincidir casi con la línea central del husillo de la máquina. No es suficiente mantener la pieza de trabajo centralizada en el mandril, la porción de la pieza que sobresale del mandril también debe estar colocada en posición central. Los mandriles de pinza, las placas frontales, etc., son algunos de los dispositivos de sujeción para la pieza de trabajo.
Vamos a entender cómo se puede configurar la pieza de trabajo en el torno central para la operación de torneado.
Posicionamiento de la Pieza de Trabajo en el Torno Central para la Operación de Torneado
En esta operación, la pieza se gira a una velocidad adecuada para que se produzca el corte de metal a la velocidad de corte recomendada.
Si ‘d’ es el diámetro de la pieza y ‘N’ es la velocidad de giro en rpm,
La velocidad de corte = π×d×N
Una herramienta de corte se sujeta en la torreta teniendo cuidado de que la punta de la herramienta esté a la misma altura que el centro de la pieza. En la operación de torneado, la pieza gira y la herramienta de corte se inserta en la superficie de la pieza moviendo el carro transversal, comenzando en el extremo derecho de la pieza. Se puede tomar una profundidad de corte de 1-1,5 mm y luego la herramienta se mueve de manera constante de derecha a izquierda deslizando el carro sobre la bancada de la máquina. La operación de torneado se muestra en la siguiente figura.
Torneado operación
Se proporciona avance a la herramienta. El avance se mide en mm/vuelta de la pieza de trabajo. Dado que la velocidad de giro de la pieza es N,
La velocidad de avance por minuto = N × avance/vuelta (mm)
No es posible lograr la reducción de diámetro deseada en un solo pase de la herramienta, la herramienta tendrá que ser llevada de vuelta al lado derecho, avanzada nuevamente de 1-1,5 mm moviendo el carro transversal y luego se mueve nuevamente de derecha a izquierda. Este proceso tendrá que repetirse varias veces hasta alcanzar el diámetro deseado.
En el proceso de torneado, se genera una forma cilíndrica como resultado del movimiento combinado de la pieza de trabajo y la herramienta. También se pueden hacer superficies cónicas con la operación de torneado. Vamos a discutir cómo se puede realizar el torneado cónico en una máquina de torno.
¿Sabes cómo posicionar la pieza de trabajo para la operación de facing?
En esta operación, la pieza de trabajo gira como antes, pero la herramienta se mueve transversalmente por un carro transversal. El carro permanece fijo en una posición. El resultado es la producción de una sección circular plana en uno de los extremos del cilindro. Todas las longitudes se pueden medir tomando esta superficie como referencia durante las operaciones de mecanizado adicionales.
Operación de Torneado Cónico
El torneado cónico significa la producción de una superficie cónica mediante una reducción gradual en el diámetro a medida que avanzamos a lo largo del cilindro. Una superficie cónica se producirá si la herramienta de corte se mueve a lo largo de una línea que está inclinada con respecto al eje longitudinal de la pieza en lugar de moverse paralela a él.
Un cono se define por el medio ángulo (α) del cono como se muestra en la siguiente figura.
Cálculo del torneado cónico
Se utilizan los siguientes métodos para el torneado cónico en la máquina de torno:
– Girando el reposición compuesto.
– Desplazando el centro del contrapunto.
– Utilizando un accesorio de torneado cónico.
– Utilizando una herramienta de forma.
1. Torneado Cónico Girando el Reposición Compuesto
En este método, el reposición compuesto se gira, es decir, se rota en un plano horizontal a la mitad del ángulo del cono (α). La pieza de trabajo se gira como de costumbre, pero en lugar de usar el carro para desplazar la herramienta, la herramienta se avanza moviendo la rueda de avance del reposición compuesto. Dado que el reposición compuesto se ha girado en una posición inclinada con respecto al eje longitudinal del torno, la herramienta se mueve en un ángulo con respecto al eje longitudinal del torno, generando una superficie cónica con precisión.
2. Torneado Cónico Desplazando el Centro del Contrapunto
En este método, el centro del contrapunto se desplaza en una dirección perpendicular al eje longitudinal de la máquina. Las guías de la base del contrapunto tienen cierta holgura y se pueden desplazar lateralmente en una cantidad limitada sobre la bancada de la máquina. El cálculo del ángulo del cono se puede entender a partir de la siguiente figura.
Riego del contrapunto
Si la longitud del trabajo es L y el desplazamiento del contrapunto es ‘f’, entonces
El medio ángulo del cono α = sen-1(f/L)
Se apreciará que, en este caso, la herramienta se desplazará paralelamente a la línea central de la máquina pero la pieza de trabajo ha tomado una posición inclinada con respecto a la línea central longitudinal de la máquina. Este método solo se puede utilizar si el ángulo del cono es pequeño. Dado que el desplazamiento no se puede medir con precisión, este método no es preciso, pero en este caso se pueden manejar piezas de trabajo con longitudes largas, lo cual no es posible con el método del reposición compuesto.
Torneado Cónico Utilizando un Accesorio de Torneado Cónico
Este método permite la producción precisa de una amplia gama de conos. Se utiliza un accesorio de torneado cónico en la parte posterior del carro transversal. En este caso, el carro transversal se mueve a una cierta distancia por cada cantidad de movimiento longitudinal realizada por el carro. Es decir, la herramienta obtiene un movimiento simultáneo en dos ejes perpendiculares. El ángulo del corte cónico dependerá de la relación de movimiento de la herramienta en los dos ejes.
Torneado Cónico Utilizando una Herramienta de Forma
En este caso, solo se pueden cortar conos de longitudes muy cortas. El perfil frontal de la herramienta de forma es tal que cuando la herramienta se empuja contra la pieza de trabajo, el cono es producido. Este método se ilustra en la siguiente figura.
Cono por herramienta de forma
Torneado de Perfil o Torneado de Forma
El principio básico de esta operación de torno se ha vuelto claro a partir del ejemplo de torneado cónico con la ayuda de una herramienta de forma. Varios otros perfiles como un radio especificado, una forma semicircular, etc. se pueden generar de manera similar con una herramienta de forma adecuadamente diseñada y realizando un corte plano (es decir, solo se utilizará el carro transversal mientras que el carro permanecerá bloqueado en su posición). Las herramientas de forma deben tener un perfil corto, de lo contrario, la pieza de trabajo y la herramienta tenderán a vibrar.
Separación
Esta operación se realiza con una herramienta de separación. Esto también requiere un corte plano. Gradualmente, el diámetro de la pieza de trabajo en la superficie de contacto de la herramienta se reducirá y se volverá cada vez más pequeño a medida que se alimente la herramienta. Finalmente, cuando la punta de la herramienta alcance la línea central de la pieza, la pieza se separará en dos partes, la pieza de la mano izquierda quedará sujeta en el mandril, mientras que la pieza de la mano derecha del largo requerido se separará.
Taladrado en el Torno
Taladrado significa agrandar un agujero existente. Para la perforación inicial de un agujero en el torno, el centro del contrapunto se retira y en la carcasa del contrapunto, se inserta una broca. El contrapunto se acerca a la pieza de trabajo, que se sujeta en el mandril y se hace girar. Ahora, utilizando la rueda de mano del contrapunto, se avanza la broca.
La broca avanzada entra en contacto con la cara extrema de la pieza de trabajo y perfora un agujero a través de ella. Después de que el agujero se haya perforado hasta la profundidad requerida, la broca se retira. Este agujero se puede ampliar en diámetro utilizando una herramienta de taladrar. La operación de taladrado se muestra en la siguiente figura.
Taladrado en la máquina de torno
Es una operación delicada. El diámetro de la herramienta de taladrar o la barra de taladrar equipada con una fresa debe ser más pequeño que el agujero en la pieza de trabajo. La operación de taladrado es una operación de torneado interno, pero no poder ver el corte real hace que la operación sea complicada y delicada.
Roscado en el Torno
El roscado es una operación de cortar roscas o estrías helicoidales en la superficie cilíndrica externa de la pieza. En este proceso, el carro está conectado al tornillo de avance.
El paso de las roscas a cortar = (r.p.m. del tornillo de avance/ r.p.m. de la pieza de trabajo) × Paso del tornillo de avance
Por lo tanto, debe haber un sistema para cambiar la relación de las r.p.m. de la pieza de trabajo y las r.p.m. del tornillo de avance. Esto se hace mediante un sistema de engranajes que proporciona la relación requerida.
Las roscas tienen un perfil estándar. El perfil de la herramienta de corte debe coincidir con este perfil. Ahora las roscas se pueden cortar de la manera habitual al desplazar la herramienta al engranar el embrague entre el carro y el tornillo de avance. Estos tornos de corte de rosca están equipados con motores reversibles. Las r.p.m. del eje se mantienen muy bajas para el corte de roscas.
Rodelado en el Torno
Para un mejor agarre, algunas piezas de trabajo tienen un patrón en forma de diamante poco profundo en su circunferencia. Los rodillos rodeladores, que tienen un patrón similar cortado en su superficie, están endurecidos. Cuando se requiere rodelar una superficie de trabajo, la pieza de trabajo se sujeta en un mandril y se gira, y el rodillo rodelador se sujeta en el porta herramientas moviendo el carro transversal y se presiona contra la superficie de la pieza. A medida que el rodillo y la superficie de la pieza de trabajo giran juntos, el patrón se graba en la superficie de la pieza de trabajo.
Conclusión
Esto es todo sobre la operación de torneado en el torno. Con una máquina de torno, se pueden realizar cualquier número de operaciones con la ayuda de muchos accesorios y ajustes, lo cual mejora en gran medida el rendimiento y el rango de trabajo que se puede realizar en un torno. Háganos saber lo que piensa sobre esta operación de torneado en la sección de comentarios a continuación.