¿Qué es un torno y cómo funciona?

¿Has escuchado hablar del torno pero no tienes idea de qué se trata y cómo funciona? ¡No te preocupes! En este artículo te explicaré todo lo que necesitas saber sobre esta asombrosa herramienta. El torno es una máquina utilizada en diversos campos, desde la carpintería hasta la metalurgia, y es fundamental para la creación de piezas y objetos de todo tipo. Acompáñame en este recorrido por el fascinante mundo del torno, descubriremos cómo funciona y cómo puede dar vida a tus ideas más creativas. ¡Prepárate para una aventura llena de giros y vueltas!

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. Ya hemos hablado de los procesos de forja y fundición en artículos anteriores. Sin embargo, las piezas fabricadas mediante forja y fundición tienen una geometría y un control de tamaño deficientes y su acabado superficial no es muy bueno. Por lo tanto, en la mayoría de los casos, las piezas fundidas y forjadas se mecanizan antes de que estas piezas puedan ensamblarse con otras piezas para formar una bicicleta o un automóvil completo similar a una máquina. Con un torno podemos realizar muchas operaciones de torneado para producir productos terminados y de alta calidad que se pueden ensamblar directamente con otras partes de una máquina.


¿Qué es un torno y cómo funciona?¿Qué es un torno y cómo funciona?

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.

operación de torno

¿Qué es un torno y cómo funciona?
torno

  • La herramienta de corte recibe un filo afilado y se ve obligada a penetrar la superficie de la pieza de trabajo a poca profundidad.
  • El movimiento relativo entre la herramienta y la pieza de trabajo corta una fina tira de material de la pieza de trabajo, reduciendo el espesor de la pieza de trabajo.
  • Este proceso debe repetirse varias veces antes de poder cubrir toda la superficie de la pieza de trabajo y reducirla en profundidad.
  • La fina tira de material cortada de la pieza de trabajo se llama “astilla”.
  • Debe entenderse que las virutas se crean por acción de cizallamiento y no por corte. Para el procesamiento se requiere una cantidad considerable de fuerza.
  • La función de la máquina herramienta es proporcionar esta potencia y el movimiento requerido de la pieza de trabajo con respecto a la herramienta.
  • En algunos casos de mecanizado, la pieza se mueve y la herramienta permanece estacionaria.
  • En algunos otros casos, la pieza de trabajo está estacionaria y la máquina herramienta mueve la herramienta de corte.
  • En otros casos más, se imparte movimiento tanto a la herramienta como a la pieza de trabajo.

Herramientas de corte para tornos

Las herramientas de corte están hechas de un material que puede endurecerse mediante un tratamiento térmico adecuado. Durante el mecanizado se genera mucho calor y la temperatura del filo de la herramienta puede alcanzar 650-700°C.

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La herramienta debe mantener su dureza incluso a temperaturas tan altas. Esta capacidad de mantener su dureza a temperaturas elevadas se denomina “dureza roja”. Las herramientas de corte desarrollan la propiedad de dureza roja al agregar tungsteno y molibdeno al acero con alto contenido de carbono. Hoy en día, las herramientas de corte están hechas de acero rápido o carburo de tungsteno. Para aplicaciones especiales también se utilizan herramientas fabricadas con materiales cerámicos (como Al2O3, SiC) y diamante policristalino.

Velocidades de corte para tornos

¿Cuál es la velocidad de corte de un torno?
Es necesario comprender el concepto de “velocidad de corte”. La velocidad de corte se refiere a la velocidad lineal a la que se realiza el corte. Cuando la herramienta está estacionaria, la velocidad a la que la pieza de trabajo se acerca al filo de la herramienta es la velocidad de corte. Se mide en metros por minuto.

La velocidad de corte óptima para un torno depende del material de la herramienta, del material que se corta y de si se utiliza o no líquido de corte. El propósito de utilizar fluido de corte es eliminar el calor del área de corte y lubricar la superficie de la herramienta para reducir la fricción entre la viruta y la superficie de la herramienta. El uso de fluido de corte hace que el proceso de corte sea más eficiente. Asimismo, cortar a la velocidad de corte recomendada mejora la vida útil y el rendimiento de la herramienta.

La velocidad de corte recomendada para mecanizar hierro fundido y acero dulce con herramientas de alta velocidad es de 35 metros por minuto. Sin embargo, cuando se utilizan herramientas de carburo, se pueden utilizar velocidades de corte de 65 a 70 metros por minuto. Para materiales no ferrosos se permiten velocidades de corte significativamente más altas.

Construcción de torno superior

Un torno central también se llama torno de motor o simplemente torno. Es una de las máquinas herramienta más comunes y antiguas. También es una de las máquinas más versátiles y utilizadas. Su función principal es la producción de perfiles cilíndricos.

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Los principales componentes de un torno central son:

  1. Cama de máquina
  2. Fuente
  3. Contrapunto
  4. Atrevimiento

1. Cama de la máquina

La bancada de la máquina suele estar hecha de hierro fundido. Sostiene o soporta todas las demás partes del torno. La parte superior de la plataforma de la máquina es plana y está mecanizada para crear guías sobre las cuales el carro se desliza a lo largo de todo el torno.

2. Clavijero

Está unido al extremo izquierdo de la cama y contiene ejes y engranajes sumergidos en aceite lubricante. El eje de transmisión interior es accionado por un motor eléctrico. Del cabezal principal sobresale el eje de salida, que está diseñado como husillo hueco y se puede accionar a diferentes velocidades cambiando el engranaje. En este husillo se atornilla un mandril (de tres o cuatro mordazas). La pieza de trabajo se puede sujetar en las mordazas del mandril. A medida que gira el husillo, el mandril y la pieza de trabajo que se sujeta también giran alrededor del eje longitudinal del husillo.

3. Contrapunto

Hay un contrapunto en el extremo derecho de la plataforma. Puede deslizarse a lo largo de las guías previstas en la cama y, si es necesario, acercarse al cabezal. En esta posición se puede sujetar o fijar a la cama. El contrapunto dispone de un husillo en la parte superior del contrapunto cuyo eje coincide con el eje del husillo del cabezal y ambos se encuentran a la misma altura sobre la bancada. Este husillo se puede mover hacia adelante o hacia atrás girando un volante.

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Contrapunto

La parte delantera del eje del contrapunto tiene un centro “muerto” o “vivo”. Cuando se sujeta una pieza de trabajo larga en el mandril en el extremo del contrapunto, se sostiene en el extremo del contrapunto mediante el movimiento hacia adelante del husillo del contrapunto. Por supuesto, debe haber un pequeño orificio cónico en el centro de la pieza de trabajo en el que se pueda insertar el centro del contrapunto como soporte. Cuando la punta (llevada sobre sus cojinetes) gira junto con la pieza de trabajo, se denomina punta giratoria.

Sin embargo, supongamos que el centro del contrapunto permanece estacionario y solo gira la pieza de trabajo. En este caso, el centro se llama “punto muerto” y la punta cónica del centro debe lubricarse con grasa para reducir la fricción entre el centro del contrapunto y la pieza de trabajo.


4. Promoción

La siguiente figura muestra un carro. El carro se puede mover a lo largo de la plataforma de la máquina desde el extremo del contrapunto hasta el final del cabezal. Este movimiento se controla accionando manualmente el volante. Interviniendo en la varilla de avance o en el eje de avance, este movimiento oscilante también se puede realizar de forma automática a diferentes velocidades.

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Atrevimiento

El carro lleva un carro transversal que puede moverse de forma independiente a través de la cama. El carro transversal también se puede mover manualmente mediante un volante más pequeño o un dispositivo automático. Montado en el carro transversal hay otro carro pequeño, llamado soporte compuesto (o carro de poste de herramientas), que puede girar en un plano horizontal. Su posición normal a 0° de rotación es paralela a la cama. Su ángulo de rotación se puede leer en un transportador. Este apoyo compuesto se utiliza en torneado cónico para configurar la herramienta para cortes en ángulo. El soporte ensamblado sólo se puede mover manualmente. La herramienta de corte se sujeta al portaherramientas montado encima del soporte compuesto.

Otras partes del torno

Los engranajes, embragues y demás mecanismos necesarios para el movimiento del carro, carro transversal, etc. quedan ocultos a la vista mediante un faldón (placa delgada de acero) atornillado al frente del carro. Medio ocultos en la parte delantera hay dos ejes largos (el atornillado se llama eje/varilla del tornillo de avance, el simple se llama eje/varilla de alimentación), que se extienden desde el cabezal hasta el extremo del contrapunto.

Estos dos ejes pueden acoplarse individualmente para permitir el movimiento longitudinal del carro. Dirigir
El tornillo sólo se utiliza para cortar tornillos. El eje de alimentación se utiliza en otras operaciones como el torneado. El tamaño de un torno está determinado por la distancia entre el mandril del cabezal y el centro del contrapunto. Ésta es la longitud de la pieza de trabajo más larga que se puede acomodar o mecanizar en el torno. Además, se especifica el rango de giro del torno (es decir, la distancia vertical entre el centro del plato y la mesa del torno), ya que este es el radio de la pieza más grande que se puede girar en la máquina.

Operaciones realizadas con torno.

En un torno central, la pieza de trabajo se sujeta y asegura en un mandril. Si un componente está hecho de una barra redonda, la barra se pasa a través del husillo hueco del cabezal, se extrae la longitud requerida de la barra y luego se sujeta en las mordazas del mandril, con el extremo libre de la barra sobresaliendo hacia adelante. desde el extremo del contrapunto. La mayoría de las veces la herramienta se mueve de derecha a izquierda.

A esto se le llama trabajo diestro. A veces es necesario realizar algún trabajo moviendo las herramientas de izquierda a derecha, es decir, trabajando con la mano izquierda. Las herramientas para tornear a la derecha se diferencian significativamente de las herramientas para tornear a la izquierda. Son imágenes especulares el uno del otro.

En los tornos se realizan muchas operaciones diferentes, como por ejemplo:

(i) Rotar
(ii) opuesto
(iii) Torneado cónico
(iv) Torneado de perfiles o torneado de formas
(v) Despedida
(vi) Aburrido
(vii) Enhebrado
(viii) Moleteado

Las herramientas utilizadas para estas operaciones son todas diferentes. Algunas de las herramientas adecuadas se muestran en la siguiente imagen.

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Herramientas de torneado a la derecha

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Hemos hablado de qué es un torno y cómo funciona. Un torno consta de cuatro partes principales: bancada de la máquina, contrapunto, cabezal y corredera que se analizan brevemente. Con este torno podemos realizar multitud de operaciones como torneado, refrentado, torneado cónico, torneado de perfiles o de formas, tronzado, taladrado, roscado y moleteado. Háganos saber en la sección de comentarios si conoce algún proceso que no hayamos mencionado aquí.

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La máquina de torno: Una herramienta esencial en la fabricación de piezas

El torno es una máquina utilizada en la fabricación de piezas de maquinaria. El mecanizado es uno de los procesos de fabricación con los que podemos fabricar piezas de diferentes formas y tamaños. Ya hemos hablado de los procesos de forja y fundición en artículos anteriores. Sin embargo, las piezas fabricadas con forja y fundición suelen tener una geometría y control de tamaño pobres y el acabado de su superficie no es muy bueno. Por lo tanto, en la mayoría de los casos, las piezas de fundición y forja se someten a procesos de mecanizado antes de que estas puedan ser ensambladas con otras partes para formar una máquina completa, como un ciclo o un automóvil motorizado. Con una máquina de torno, podemos realizar muchas operaciones de torno para producir productos de alta calidad y acabado que se pueden ensamblar directamente con otras partes de una máquina.

Máquina de torno

La máquina de torno hace girar la pieza de trabajo alrededor de su eje para realizar muchas operaciones mediante la eliminación de 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 eliminado de la pieza se logra mediante el movimiento relativo entre la herramienta de corte y la pieza.

Operaciones de torno

La herramienta de corte se le proporciona un filo de corte afilado y se la fuerza a penetrar en la superficie de la pieza a una pequeña profundidad. El movimiento relativo entre la herramienta y la pieza resulta en una fina tira de material que se corta de la pieza, reduciendo así el grosor de la misma. Este proceso debe repetirse varias veces antes de que toda la superficie de la pieza pueda ser cubierta y reducida en profundidad. La fina tira de material cortada de la pieza se llama “viruta”. Debe entenderse que las virutas son producidas por acción de corte y no por cortado. Se requiere una cantidad sustancial de potencia para el mecanizado. La función de la máquina herramienta es proporcionar esta potencia y el movimiento requerido de la pieza de trabajo en relación a la herramienta. En algunos casos de mecanizado, el movimiento se le da a la pieza de trabajo y la herramienta permanece estacionaria. En otros casos, la pieza de trabajo está estacionaria y la máquina herramienta proporciona movimiento a la herramienta de corte. Y en otros casos, tanto la herramienta como la pieza de trabajo se les proporciona movimiento.

Materiales para herramientas de corte en torno

Las herramientas de corte están hechas de un material que puede ser endurecido mediante un tratamiento térmico adecuado. Durante el mecanizado, se genera una gran cantidad de calor y la temperatura del filo de corte de la herramienta puede alcanzar los 650-700 °C.

La herramienta debe mantener su dureza incluso a estas temperaturas elevadas. Esta propiedad de retener su dureza a temperaturas elevadas se llama “dureza en caliente”. Las herramientas de corte desarrollan esta propiedad de dureza en caliente debido a la adición de tungsteno y molibdeno al acero de alto carbono. Hoy en día, las herramientas de corte están hechas de acero de alta velocidad o carburo de tungsteno. También se utilizan herramientas hechas de materiales cerámicos (como Al2O3, SiC) y diamantes policristalinos para aplicaciones especiales.

Velocidades de corte para la máquina de torno

¿Cuál es la velocidad de corte para la máquina de torno? Debe entender el concepto de “velocidad de corte”. La velocidad de corte significa la velocidad lineal a la que se realiza el corte. Si la herramienta está estacionaria, la velocidad a la que el material de trabajo se acerca al filo de corte de la herramienta es la velocidad de corte. Se mide en metros por minuto.

La velocidad de corte óptima para un torno depende del material de la herramienta, del material a cortar y si se utiliza un fluido de corte o no. El propósito de utilizar un fluido de corte es eliminar el calor de la zona de corte y lubricar la superficie de la herramienta para reducir la fricción entre la viruta y la superficie de la herramienta. El uso de un fluido de corte hace que el proceso de corte sea más eficiente. De manera similar, el corte a la velocidad de corte recomendada resulta en una vida útil y rendimiento mejorados de la herramienta.

La velocidad de corte recomendada para el mecanizado de hierro fundido y acero suave con herramientas de alta velocidad es de 35 metros por minuto. Sin embargo, si se utilizan herramientas de carburo de tungsteno, se pueden utilizar velocidades de corte de 65-70 metros por minuto. Para materiales no ferrosos, se permiten velocidades de corte mucho más altas.

Construcción del torno

Un torno de centro también se llama torno de motor o simplemente torno. Es una de las herramientas más comunes y antiguas. También es una de las máquinas más versátiles y ampliamente utilizadas. Su función principal es la producción de perfiles cilíndricos.

Las principales partes de un torno de centro son:

  1. Base de la máquina
  2. Cabezal
  3. Contrapunto
  4. Carro

Base de la máquina

La base de la máquina generalmente está hecha de hierro fundido. Sostiene o soporta todas las demás partes del torno. La parte superior de la base de la máquina es plana y está mecanizada para formar guías a lo largo de las cuales el carro se desliza a lo largo de la longitud del torno.

Cabezal

Se encuentra en el extremo izquierdo de la base y contiene ejes y engranajes sumergidos en aceite lubricante. El eje impulsor en el interior es impulsado por un motor eléctrico. El eje impulsado, que tiene forma de husillo hueco, puede girarse a diferentes velocidades mediante el cambio de engranajes, y sobresale del cabezal. Un mandril (ya sea de tres mordazas o cuatro mordazas) se enrosca en este husillo. La pieza de trabajo puede sostenerse en las mordazas del mandril. Cuando el husillo gira, el mandril y la pieza de trabajo también giran alrededor del eje longitudinal del husillo.

Contrapunto

El contrapunto se encuentra en el extremo derecho de la base. Puede deslizarse a lo largo de las guías proporcionadas en la base y puede acercarse al cabezal si así se desea. Luego puede ser fijado en la base en esa posición. El contrapunto tiene un husillo en la parte superior, cuyo eje coincide con el eje del husillo del cabezal, ambos a la misma altura sobre la base. Este husillo puede moverse hacia adelante o hacia atrás girando una rueda de mano.

La parte frontal del husillo del contrapunto lleva un punto “muerto” o “vivo”. Cuando se sujeta una pieza larga en el mandril en el extremo del cabezal, se apoya en el extremo del contrapunto al mover hacia adelante el husillo del contrapunto. Por supuesto, tiene que haber un pequeño agujero cónico en el centro de la pieza, en el que se puede insertar el centro del contrapunto para proporcionar soporte. Si el centro (que se lleva en sus cojinetes) gira junto con la pieza de trabajo, se llama centro “vivo”.

Supongamos ahora que el centro del contrapunto permanece estacionario y solo la pieza de trabajo gira. En ese caso, el centro se llama “centro muerto” y la punta cónica del centro debe lubricarse con grasa para reducir la fricción entre el centro del contrapunto y la pieza de trabajo.

Carro

El carro puede deslizarse a lo largo de la base de la máquina desde el extremo del contrapunto hasta el extremo del cabezal. Este movimiento se controla mediante la operación manual de una rueda de avance. También se puede impartir este movimiento de avance a diferentes velocidades de forma automática al engranar en la varilla de avance.

El carro lleva una corredera transversal, que puede moverse de forma independiente en dirección transversal a la base. La corredera transversal también puede moverse ya sea manualmente a través de una rueda de mano más pequeña o mediante un dispositivo automático. Montada sobre la corredera transversal hay otra pequeña corredera, llamada chariot (o soporte de herramienta) que puede girarse en un plano horizontal. Su posición normal a 0° de rotación es paralela a la base. Su ángulo de rotación se puede leer en un transportador. Este chariot se utiliza durante el torneado cónico para ajustar la herramienta para cortes angulares. El chariot solo se puede mover manualmente. La herramienta de corte se sujeta en el portaherramientas que se monta sobre el chariot.

Otras partes del torno

Los engranajes, embragues y otros mecanismos necesarios para dar movimiento al carro y a la corredera transversal, etc., están ocultos a la vista mediante un delantal (placa delgada de acero) atornillado en la cara frontal del carro. A medio esconder en el frente hay dos ejes largos (el enroscado se llama eje de tornillo guía y el liso se llama eje de avance / varilla) que se extienden desde el cabezal hasta el extremo del contrapunto. Estos dos ejes se pueden activar uno a la vez para dar movimiento longitudinal al carro. El eje de tornillo guía solo se utiliza durante la operación de roscado con tornillo. El eje de avance se utiliza en otras operaciones como el torneado. El tamaño de un torno se especifica por la distancia entre la mordaza del cabezal y el centro del contrapunto. Esta es la longitud de la pieza más larga que se puede acomodar o mecanizar en el torno. Además, el alcance del torno (es decir, la distancia vertical entre la mordaza y la base del torno) se especifica, ya que es el radio de la pieza más grande que se puede tornear en la máquina.

Operaciones realizadas con una máquina de torno

En un torno de centro, la pieza de trabajo se sujeta en un mandril. Si se fabrica un componente a partir de una barra redonda, la barra pasa a través del husillo hueco del cabezal y se extrae la longitud requerida de la barra y luego se sujeta en las mordazas del mandril, con el extremo libre de la barra proyectándose hacia el extremo del contrapunto. La mayoría de los movimientos de la herramienta son de derecha a izquierda. Esto se conoce como trabajo con la mano derecha. A veces, es necesario hacer algún trabajo mientras se mueven las herramientas de izquierda a derecha, es decir, trabajo con la mano izquierda. Las herramientas para operaciones de torno con la mano derecha son bastante diferentes de las herramientas para trabajar con la mano izquierda. Son imágenes especulares entre sí.

Se llevan a cabo muchos tipos diferentes de operaciones en los tornos, tales como:

  1. Torneado
  2. Refrentado
  3. Torneado cónico
  4. Torneado de perfil o forma
  5. Corte de partición
  6. Taladrado
  7. Enroscado
  8. Estriado

Las herramientas utilizadas para estas operaciones son todas diferentes. Algunas de las herramientas para trabajar con la mano derecha se muestran en la siguiente figura.

En conclusión, hemos discutido qué es una máquina de torno y la operación de la máquina de torno. En una máquina de torno, hay 4 partes principales que son la base de la máquina, el contrapunto, el cabezal y el carro, que se discuten brevemente. Con esta máquina de torno, podemos realizar muchas operaciones como torneado, refrentado, torneado cónico, torneado de perfil o forma, corte de partición, taladrado, enroscado y estriado. Déjanos saber en la sección de comentarios si conoces alguna operación que no mencionamos aquí.

Preguntas frecuentes

  1. ¿Qué es una máquina de torno?
  2. ¿Cuáles son las partes principales de una máquina de torno?
  3. ¿Cuáles son las operaciones que se pueden realizar con una máquina de torno?
  4. ¿Qué materiales se utilizan para las herramientas de corte en un torno?
  5. ¿Cuál es la velocidad de corte recomendada para una máquina de torno?
  6. ¿Qué es la dureza en caliente?

Referencias externas:

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