ACERO P20
CARACTERISTICAS
EL ACERO SISA P20 PRE-TEMPLADO ES DE USO GENERAL PARA FABRICACION DE MOLDES. UTILIZADO PARA EL MAQUINADO Y ELECTRO-EROSIONADO DE MOLDES DE PLASTICO Y COMPONENTES PARA LA FUNDICION DE ZINC. SE SURTE PRE-TEMPLADO A UNA DUREZA ESTANDAR DE APROXIMADAMENTE BHN 293-321 (HRC 30-34).
NORMALMENTE NO REQUIERE UN TRATAMIENTO TERMICO ADICIONAL, SIN EMBARGO EL ACERO SISA P20 SE PUEDE TEMPLAR A DUREZAS MAYORES PARA INCREMENTAR SU RESISTENCIA. ENFRIAMIENTO AL ACEITE ES REQUERIDO, POR LO TANTO CUIDADO ESPECIAL ES NECESARIO PARA REDUCIR LA DISTORCION O FRACTURA.
APLICACIONES
-MOLDE POR COMPRESION
-PORTA MOLDES Y PIEZAS DE APOYO
-PIEZAS PARA LA CONSTRUCCION DE MAQUINARIA Y UTILES EN GENERAL
-MOLDS PARA INYECCION DE PLASTICOS
ENTRE OTROS
TRATAMIENTOS TERMICOS
RECOCIDO
CALENTAMIENTO A 790-815·c (1450-1500·f), MANTENER 2 HORAS, ENFRIAMIENTO LENTO NO MAYOR DE 30·c (50·f) POR HORA HASTA ALCANZAR 650-675·c (1200-1250·f), MANTENER HASTA NORMALIZAR, POSTERIOR ENFRIAMIENTO AL AIRE.
TEMPLADO
EL ACERO SISA P20 SE SURTE PRE-TEMPLADO A UNO DE DOS NIVELES DE DUREZA Y UN TRATAMIENTO TERMMICO POSTERIOR GENERALMENTE NO SE REQUIERE. SIN EMBARGO SE PUEDE TEMPLAR A DUREZAS MAS ALTAS.
TEMPLE(AUSTENIZACION)
815-845·c(1500-1550·f)- MANTENER 30 A 45 MINUTOS A TEMPERATURA.
ENFRIAMIENTO: AL ACEITE A 65-95·c (400-1200·f) REVENIR INMEDIATAMENTE.
REVENIDO
DOBLE REVENIDO A 205-650·c(400-1200·f), MANTENER POR UNA HORA POR PULGADA DE EXPRESOR (25mm) MINIMO REVENIDO.
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.30%
- Si= 0.50%
- Mn= 0.75%
- Cr= 1.70%
- Mo= 0.40%
ACERO M2
Tipo: Acero alta velocidad o rápido tipo tungsteno-molibdeno.
Formas y Acabados: Alambre, barra laminada y forjada. Este material se provee, además, trefilado y rectificado en tolerancias ISO H8 y H11
Características: Es el tipo más común de los aceros rápidos. Tiene alta resistencia al desgaste, dureza en caliente, resistencia al revenido. y buena tenacidad a la temperatura. Variando las temperaturas de temple y revenido, obtiene dureza óptima.
Aplicaciones: Se emplea para fabricar mechas, brocas, fresas de todo tipo, hojas de sierra y machos, entre otros. Altamente aconsejable para herramienta de trabajo en frío.
Observaciones: Proteger contra descarburización. Dureza después de recocido: 210-250 Brinell. A mayor temperatura de recocido, mayor homogeneidad. Para dureza mínima, recocer totalmente. Decapar antes de templar. Variar la temperatura del temple según el destino del material . Ej: Para mayor tenacidad, menor temperatura. Revenir inmediatamente, por lo menos dos veces, hasta 575º C para máxima dureza, y hasta 600º C para mayor tenacidad.
TRATAMIENTOS TERMICOS
FORJADO
-TEMPERATURAS: PRECALENTAR DE TRABAJO MINIMA.
RECALENTAR CUANDO SE REQUIERA.
820-870-1050-1-20-930
-ENFRIAMIENTO: EN MICAS O EN CUALQUIER OTRO MATERIAL AISLANTE. RECOCER DE INMEDIATO
RECOCIDO
-TEMPERATURA: 840-870
-MEDIO DE ENFRIAMIENTO: ENFRIAR EN HORNO
-VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO: 11·c/hr. HASTA HORNO NEGRO Y APAGAR
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.78-0.88%
- Si= 0.20-0.45%
- Mn= 0.15-0.40%
- P max.= 0.030%
- S max.= 0.030%
- Cr= 3.75-4.50%
- V= 1.75-2.20%
- W= 5.50-6.75%
- Mo= 4.50-5.50%
sábado, 21 de febrero de 2009
ACERO O1
Tipo: Acero para trabajo en frío, tipo temple al aceite.
Formas y Acabados: Redondo, cuadrado, solera, lámina, disco y anillo forjados, barra hueca y barra rectificada.
Características: Este acero tiene buena resistencia al desgaste y buena tenacidad. Presenta dureza profunda en diámetros menores a 40 mm. En sección de 100 mm., la profundidad de dureza es de aprox. 10 mm., Excelente maquinabilidad y buen afilado.
Aplicaciones: Se emplea en matrices para estampar, cortar y punzonar; así como en herramientas de corte a baja temperatura. También se utiliza en herramientas para filetear, instrumentos de precisión, calibres y matrices para plástico, entre otros.
Observaciones: Durante el recocido, las herramientas deben rodearse de viruta de hierro fundido para evitar la descarburización. Dureza después de recocido: 170-210 Brinell. Limpiar la cáscara de forjado o rolado antes de templar. Revenir inmediatamente. Siempre revenir por lo menos a 100º C . Para obtener buenos resultados, es esencial igualar la temperatura en toda la herramienta.
TRATAMIENTOS TERMICOS
FORJADO
SE FORJA DE 1050-1100 ENFRIAR AL AIRE
NORMALIZADO PIEZAS FORJADAS
820-880 ENFRIAR AL AIRE
RECOCIDO
-TEMPERATURA 720-730·c
-MEDIO DE ENFRIAMIENTO, ENFRIAR EN HORNO
-VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO, 11·c/hr. HASTA HORNO NEGRO Y APAGAR
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.85%
- Si= 0.50%
- Mn= 1.00-1.40%
- P max.= 0.030%
- S max.= 0.030%
- Cr= 0.40%
- V max.= 0.30%
- W= 0.40-0.60%
ACERO S1
Tipo: Acero resistente al impacto.
Formas y Acabados: Redondo, cuadrado, hexagonal, solera y disco forjado.
Características: Este acero es resistente al choque y no se agrieta por temperatura. Posee buena dureza en caliente, resistencia al desgaste e indeformabilidad. Puede ser cementado para dar máximo de dureza superficial. Para obtener tenacidad máxima, no cementar. Maquinado: bueno. Afilado: bueno.
Aplicaciones: Cinceles neumáticos y manuales, cortafierros, herramientas de corte y rebanado en caliente y frío, herramientas para extrusión y matrices remachadoras, de estampar y acuñar.
Observaciones: Para terminar el forjado, evitar calentamiento a temperatura mayor que la necesaria. Proteger contra descarburización mediante atmósfera controlada o material inerte. Dureza después de recocido : 180-220 Brinell. Remover toda la capa del laminado o forjado antes de templar. Revenir inmediatamente. Para obtener buenos resultados, es esencial que la temperatura de la pieza sea uniforme.
TRATMIENTOS TERMICOS
FORJADO
-TEMPERATURAS: PRECALENTAR DE TRABAJO, RECALENTAR CUANDO SE REQUIERA. (950-110-760)
-ENFRIAMIENTO: EN MICAS O EN CUALQUIER OTRO MATERIAL AISLANTE, RECOCER DE INMEDIATO
RECOCIDO
-TEMPERATURA: 770-820
-MEDIO DE ENFRIAMIENTO: ENFRIAR EN HORNO
-VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO: 16·c/hr. HASTA HORNO NEGRO Y APAGAR
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.40-0.55%
- Si= 0.15-1.20%
- Mn= 0.10-0.40%
- P max.= 0.030%
- S max.= 0.030%
- Cr= 1.00-1.80%
- V= 1.50-3.00%
- Mo max.= 0.50%
- W= 1.50-3.00%
Tipo: Acero para trabajo en frío, tipo temple al aceite.
Formas y Acabados: Redondo, cuadrado, solera, lámina, disco y anillo forjados, barra hueca y barra rectificada.
Características: Este acero tiene buena resistencia al desgaste y buena tenacidad. Presenta dureza profunda en diámetros menores a 40 mm. En sección de 100 mm., la profundidad de dureza es de aprox. 10 mm., Excelente maquinabilidad y buen afilado.
Aplicaciones: Se emplea en matrices para estampar, cortar y punzonar; así como en herramientas de corte a baja temperatura. También se utiliza en herramientas para filetear, instrumentos de precisión, calibres y matrices para plástico, entre otros.
Observaciones: Durante el recocido, las herramientas deben rodearse de viruta de hierro fundido para evitar la descarburización. Dureza después de recocido: 170-210 Brinell. Limpiar la cáscara de forjado o rolado antes de templar. Revenir inmediatamente. Siempre revenir por lo menos a 100º C . Para obtener buenos resultados, es esencial igualar la temperatura en toda la herramienta.
TRATAMIENTOS TERMICOS
FORJADO
SE FORJA DE 1050-1100 ENFRIAR AL AIRE
NORMALIZADO PIEZAS FORJADAS
820-880 ENFRIAR AL AIRE
RECOCIDO
-TEMPERATURA 720-730·c
-MEDIO DE ENFRIAMIENTO, ENFRIAR EN HORNO
-VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO, 11·c/hr. HASTA HORNO NEGRO Y APAGAR
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.85%
- Si= 0.50%
- Mn= 1.00-1.40%
- P max.= 0.030%
- S max.= 0.030%
- Cr= 0.40%
- V max.= 0.30%
- W= 0.40-0.60%
ACERO S1
Tipo: Acero resistente al impacto.
Formas y Acabados: Redondo, cuadrado, hexagonal, solera y disco forjado.
Características: Este acero es resistente al choque y no se agrieta por temperatura. Posee buena dureza en caliente, resistencia al desgaste e indeformabilidad. Puede ser cementado para dar máximo de dureza superficial. Para obtener tenacidad máxima, no cementar. Maquinado: bueno. Afilado: bueno.
Aplicaciones: Cinceles neumáticos y manuales, cortafierros, herramientas de corte y rebanado en caliente y frío, herramientas para extrusión y matrices remachadoras, de estampar y acuñar.
Observaciones: Para terminar el forjado, evitar calentamiento a temperatura mayor que la necesaria. Proteger contra descarburización mediante atmósfera controlada o material inerte. Dureza después de recocido : 180-220 Brinell. Remover toda la capa del laminado o forjado antes de templar. Revenir inmediatamente. Para obtener buenos resultados, es esencial que la temperatura de la pieza sea uniforme.
TRATMIENTOS TERMICOS
FORJADO
-TEMPERATURAS: PRECALENTAR DE TRABAJO, RECALENTAR CUANDO SE REQUIERA. (950-110-760)
-ENFRIAMIENTO: EN MICAS O EN CUALQUIER OTRO MATERIAL AISLANTE, RECOCER DE INMEDIATO
RECOCIDO
-TEMPERATURA: 770-820
-MEDIO DE ENFRIAMIENTO: ENFRIAR EN HORNO
-VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO: 16·c/hr. HASTA HORNO NEGRO Y APAGAR
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.40-0.55%
- Si= 0.15-1.20%
- Mn= 0.10-0.40%
- P max.= 0.030%
- S max.= 0.030%
- Cr= 1.00-1.80%
- V= 1.50-3.00%
- Mo max.= 0.50%
- W= 1.50-3.00%
ACERO 4140
Tipo: Acero de baja aleación al cromo-molibdeno.
Formas y Acabados: Barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera laminadas o forjadas en caliente, peladas o maquinadas.
Barra hueca.
Placa laminada caliente.
Discos.
Características: El 4140 es uno de los aceros de baja aleación mas populares por el espectro amplio de propiedades útiles en piezas que se someten a esfuerzo, con relación a su bajo costo. Al templarlo se logra muy buena dureza con una gran penetración de la misma, teniendo además un comportamiento muy homogéneo. Tiene también una buena resistencia al desgaste.
Aplicaciones: Se emplea en cigüeñales, engranes, ejes, mesas rotatorias, válvulas y ruedas dentadas. También es utilizado en piezas forjadas, como herramienta, llaves de mano y destornilladores, espárragos, árboles de levas, flechas de mecanismos hidráulicos, etc..
TRATANIENTOS TERMICOS
FORJADO
SE FORJA DE 1050-1200F
NORMALIZADO
870-900F
RECOCIDO
-ABLANDAMIENTO 680-720
-REGENERACION 815-870 ENFRIAR EN HORNO
TEMPLADO
830-850F EN ACEITE
REVENIDO
500-650F
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.38-0.43%
- Si= 0.15-0.35%
- Mn= 0.75-1.00%
- P max.= 0.035%
- S max.= 0.040%
- Cr= 0.80-1.10%
- Mo= 0.15-0.25%
ACERO 4340
Tipo: Acero de baja aleación níquel-cromo-molibdeno.
Formas y Acabados: Barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera laminadas o forjadas en caliente, peladas o maquinadas.
Placa laminada caliente.
Caracterìsticas: Se caracteriza por su alta templabilidad y resistencia a la fatiga. Es capaz de ofrecer buenas propiedades en piezas de grandes secciones. No presenta fragilidad de revenido. No se aconseja soldarlo; únicamente con soldadura especial.
Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de tornillería de alta resistencia, levas de mando, discos para frenos y ejes para camiones, entre otros.
TRATAMIENTOS TERMICOS
FORJADO
SE FORJA DE 1050-1200F
NORMALIZADO
870-900F
RECOCIDO
-ABLANDAMIENTO 650-700
-REGENERACION 815-850 ENFRIAR EN HORNO
TEMPLADO
820-850 EN ACEITE
REVENIDO
540-650F
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.38-0.43%
- Si= 0.15-0.35%
- Mn= 0.60-0.80%
- P max.= 0.035%
- S max.= 0.040%
- Ni= 1.65-2.00%
- Cr= 0.70-0.90%
- Mo= 0.20-0.30%
ACERO 8620
Tipo: Acero de baja aleación al níquel-cromo-molibdeno.
Formas y Acabados: Barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera laminadas o forjadas en caliente, peladas o maquinadas.
Caracterìsticas: Acero típico para cementación y para templar superficialmente manteniendo una gran tenacidad en el núcleo. Se puede soldar por métodos comunes.
Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de engranes, piñones, árboles de levas, moldes para la industria del plástico, mordazas, coronas y satélites, entre otros.
TRATAMIENTOS TERMICOS
FORJADO
SE FORJA DE 1110-1250F
NORMALIZADO
890-950F
RECOCIDO
-ABLANDAMIENTO 650-700
-REGENERAMIENTO 860-890 ENFRIAR AL HORNO
TEMPLADO
-925 CEMENTADO
-850-880 ACEITE
REVENIDO
175-200F
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.18-0.23%
- Si= 0.15-0.35%
- Mn= 0.70-0.90%
- P max.= 0.035%
- S max.= 0.040%
- Ni= 0.40-0.70%
- Cr= 0.40-0.60%
- Mo= 0.15-0.25%
Tipo: Acero de baja aleación al cromo-molibdeno.
Formas y Acabados: Barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera laminadas o forjadas en caliente, peladas o maquinadas.
Barra hueca.
Placa laminada caliente.
Discos.
Características: El 4140 es uno de los aceros de baja aleación mas populares por el espectro amplio de propiedades útiles en piezas que se someten a esfuerzo, con relación a su bajo costo. Al templarlo se logra muy buena dureza con una gran penetración de la misma, teniendo además un comportamiento muy homogéneo. Tiene también una buena resistencia al desgaste.
Aplicaciones: Se emplea en cigüeñales, engranes, ejes, mesas rotatorias, válvulas y ruedas dentadas. También es utilizado en piezas forjadas, como herramienta, llaves de mano y destornilladores, espárragos, árboles de levas, flechas de mecanismos hidráulicos, etc..
TRATANIENTOS TERMICOS
FORJADO
SE FORJA DE 1050-1200F
NORMALIZADO
870-900F
RECOCIDO
-ABLANDAMIENTO 680-720
-REGENERACION 815-870 ENFRIAR EN HORNO
TEMPLADO
830-850F EN ACEITE
REVENIDO
500-650F
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.38-0.43%
- Si= 0.15-0.35%
- Mn= 0.75-1.00%
- P max.= 0.035%
- S max.= 0.040%
- Cr= 0.80-1.10%
- Mo= 0.15-0.25%
ACERO 4340
Tipo: Acero de baja aleación níquel-cromo-molibdeno.
Formas y Acabados: Barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera laminadas o forjadas en caliente, peladas o maquinadas.
Placa laminada caliente.
Caracterìsticas: Se caracteriza por su alta templabilidad y resistencia a la fatiga. Es capaz de ofrecer buenas propiedades en piezas de grandes secciones. No presenta fragilidad de revenido. No se aconseja soldarlo; únicamente con soldadura especial.
Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de tornillería de alta resistencia, levas de mando, discos para frenos y ejes para camiones, entre otros.
TRATAMIENTOS TERMICOS
FORJADO
SE FORJA DE 1050-1200F
NORMALIZADO
870-900F
RECOCIDO
-ABLANDAMIENTO 650-700
-REGENERACION 815-850 ENFRIAR EN HORNO
TEMPLADO
820-850 EN ACEITE
REVENIDO
540-650F
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.38-0.43%
- Si= 0.15-0.35%
- Mn= 0.60-0.80%
- P max.= 0.035%
- S max.= 0.040%
- Ni= 1.65-2.00%
- Cr= 0.70-0.90%
- Mo= 0.20-0.30%
ACERO 8620
Tipo: Acero de baja aleación al níquel-cromo-molibdeno.
Formas y Acabados: Barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera laminadas o forjadas en caliente, peladas o maquinadas.
Caracterìsticas: Acero típico para cementación y para templar superficialmente manteniendo una gran tenacidad en el núcleo. Se puede soldar por métodos comunes.
Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de engranes, piñones, árboles de levas, moldes para la industria del plástico, mordazas, coronas y satélites, entre otros.
TRATAMIENTOS TERMICOS
FORJADO
SE FORJA DE 1110-1250F
NORMALIZADO
890-950F
RECOCIDO
-ABLANDAMIENTO 650-700
-REGENERAMIENTO 860-890 ENFRIAR AL HORNO
TEMPLADO
-925 CEMENTADO
-850-880 ACEITE
REVENIDO
175-200F
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.18-0.23%
- Si= 0.15-0.35%
- Mn= 0.70-0.90%
- P max.= 0.035%
- S max.= 0.040%
- Ni= 0.40-0.70%
- Cr= 0.40-0.60%
- Mo= 0.15-0.25%
ACERO 1020
Propiedades de diseño
El 1020 es uno de los aceros al carbono más comúnmente usados. Tiene un contenido nominal de carbono de 0.20% y aproximadamente 0.5% de manganeso. Tiene un buena combinación de resistencia y ductilidad y puede ser endurecido o carburizado.
Aplicaciones
El acero 1020 es usado en aplicaciones estructurales tales como remaches con cabeza formada en frío. Es usado frecuentemente en condiciones de endurecimiento superficial.
Maquinabilidad
La maquinabilidad es buena, un 65% comparada con el acero al carbono 1112 que es la referencia de 100% de maquinabilidad.
Conformado
La conformabilidad es buena por todos los métodos convencionales; posee una buena ductilidad.
Soldadura
Satisfactoriamente soldable por todos los métodos estándares.
Tratamiento térmico
El acero 1020 puede ser endurecido por calentamiento a 1500-1600 F y luego enfriando en agua. Debe ser revenido. Se usa más frecuentemente endurecido por carburización. Generalmente no se practican tratamientos térmicos a un acero de bajo carbono por los bajos resultados obtenidos en las propiedades mecánicas.
Forja
Se forja de 2300 a 1800 F.
Trabajo en caliente
Se trabaja en caliente en el rango de 900 a 1200 F.
Trabajo en frío
El acero 1020 es fácilmente trabajado en frío por métodos convencionales. Después de un extenso trabajo en frío puede ser necesario un recocido para aliviar tensiones.
Recocido
El recocido completo se hace de 1600 a 1800 F seguido por un lento enfriamiento en horno. Esto da una resistencia a la tensión de alrededor 65 Ksi. El recocido de alivio de tensiones puede ser hecho a 1000 F.
Envejecimiento
No aplicable.
Revenido
Seguido a un tratamiento térmico de endurecimiento y al temple, se hace el revenido de 600 a 1000 F, dependiendo del nivel de resistencia requerido. Un revenido a 1000 F dará una resistencia a la tensión de 90 Ksi.
Endurecimiento
El acero 1020 endurece por trabajo en frío y por tratamiento térmico, temple y revenido.
ACERO 1045
Tipo: Acero de medio contenido de carbón.
Formas y Acabados: Barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera, laminadas o forjadas en caliente, estiradas en frío y peladas o maquinadas.
Placa laminada caliente.
Anillos forjados.
Características: El más popular de los aceros al carbón templables es sin duda el 1045. En todo tipo de aplicaciones en donde se requiera soportar esfuerzos por encima de los 600 MPa. (61 kgf/mm2), o en el caso de diámetros mayores, en donde se necesite una superficie con dureza media, 30 a 40 Rc, y un centro tenaz. Aunque su maquinabilidad no es muy buena, se mejora con el estirado en frío, además con este acabado se vuelve ideal para flechas, tornillos, etc. de alta resistencia.
Aplicaciones: Por sus características de temple, se tiene una amplia gama de aplicaciones automotrices y de maquinaria en general, en la elaboración de piezas como ejes y semiejes, cigüeñales, etc. de resistencia media.
FORJADO
se forja de 1050-1200 F
NORMALIZADO
870-890
RECOCIDO
-ABLANDAMIENTO 650-700F ENFRIAR AL AIRE
-REGENERACION 800-850F ENFRIAR AL HORNO
TEMPLADO
-820-850 EN AGUA
-830-860 EN ACEITE
REVENIDO
300-670F
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.43-0.50%
- Si= 0.15-0.35%
- Mn= 0.60-0.90%
- P max.= 0.040%
- S max.= 0.050%
Propiedades de diseño
El 1020 es uno de los aceros al carbono más comúnmente usados. Tiene un contenido nominal de carbono de 0.20% y aproximadamente 0.5% de manganeso. Tiene un buena combinación de resistencia y ductilidad y puede ser endurecido o carburizado.
Aplicaciones
El acero 1020 es usado en aplicaciones estructurales tales como remaches con cabeza formada en frío. Es usado frecuentemente en condiciones de endurecimiento superficial.
Maquinabilidad
La maquinabilidad es buena, un 65% comparada con el acero al carbono 1112 que es la referencia de 100% de maquinabilidad.
Conformado
La conformabilidad es buena por todos los métodos convencionales; posee una buena ductilidad.
Soldadura
Satisfactoriamente soldable por todos los métodos estándares.
Tratamiento térmico
El acero 1020 puede ser endurecido por calentamiento a 1500-1600 F y luego enfriando en agua. Debe ser revenido. Se usa más frecuentemente endurecido por carburización. Generalmente no se practican tratamientos térmicos a un acero de bajo carbono por los bajos resultados obtenidos en las propiedades mecánicas.
Forja
Se forja de 2300 a 1800 F.
Trabajo en caliente
Se trabaja en caliente en el rango de 900 a 1200 F.
Trabajo en frío
El acero 1020 es fácilmente trabajado en frío por métodos convencionales. Después de un extenso trabajo en frío puede ser necesario un recocido para aliviar tensiones.
Recocido
El recocido completo se hace de 1600 a 1800 F seguido por un lento enfriamiento en horno. Esto da una resistencia a la tensión de alrededor 65 Ksi. El recocido de alivio de tensiones puede ser hecho a 1000 F.
Envejecimiento
No aplicable.
Revenido
Seguido a un tratamiento térmico de endurecimiento y al temple, se hace el revenido de 600 a 1000 F, dependiendo del nivel de resistencia requerido. Un revenido a 1000 F dará una resistencia a la tensión de 90 Ksi.
Endurecimiento
El acero 1020 endurece por trabajo en frío y por tratamiento térmico, temple y revenido.
ACERO 1045
Tipo: Acero de medio contenido de carbón.
Formas y Acabados: Barra redonda, cuadrada, hexagonal y solera, laminadas o forjadas en caliente, estiradas en frío y peladas o maquinadas.
Placa laminada caliente.
Anillos forjados.
Características: El más popular de los aceros al carbón templables es sin duda el 1045. En todo tipo de aplicaciones en donde se requiera soportar esfuerzos por encima de los 600 MPa. (61 kgf/mm2), o en el caso de diámetros mayores, en donde se necesite una superficie con dureza media, 30 a 40 Rc, y un centro tenaz. Aunque su maquinabilidad no es muy buena, se mejora con el estirado en frío, además con este acabado se vuelve ideal para flechas, tornillos, etc. de alta resistencia.
Aplicaciones: Por sus características de temple, se tiene una amplia gama de aplicaciones automotrices y de maquinaria en general, en la elaboración de piezas como ejes y semiejes, cigüeñales, etc. de resistencia media.
FORJADO
se forja de 1050-1200 F
NORMALIZADO
870-890
RECOCIDO
-ABLANDAMIENTO 650-700F ENFRIAR AL AIRE
-REGENERACION 800-850F ENFRIAR AL HORNO
TEMPLADO
-820-850 EN AGUA
-830-860 EN ACEITE
REVENIDO
300-670F
COMPOSICION QUIMICA
- C= 0.43-0.50%
- Si= 0.15-0.35%
- Mn= 0.60-0.90%
- P max.= 0.040%
- S max.= 0.050%
jueves, 19 de febrero de 2009
NORMAS AISI
Las normas AISI (American Iron and Steel Institute......como ando con el ingles.. ), agrupa, o clasifica a los aceros para HERRAMIENTAS, segun el metodo de templado, caracteristicas particulares y aplicaciones especiales
Lo hace en siete grupos y lo simboliza con letras
W _ Templables en agua
S _ Resistentes al impacto
O _ Trabajo en frio_ Templable en aceite
A _ Trabajo en frio_ Mediana aleacion_ Templable en aire
D _ Trabajo en frio_ Alto carbono _ Alto cromo
H _ Trabajo en caliente( H1, H2.......H59, segun sea la base de cromo, tungsteno o molibdeno)
T _ Alta velocidad_ Base tungsteno
M _ Alta velocidad_ Base molibdeno
P _ Aceros para moldes, incluso de bajo carbono y otros tipos
L _ Trabajos especificos de baja aleacion
F _ Trabajos especificos al carbono-tungsteno
Cuando se habla de trabajo en frio, caliente, al impacto,...etc, se refiere a las condiciones que estara sometida la herramienta en servicio
Luego las normas hacen una clasificacion de los aceros para CONSTRUCCION( ejes, pernos, cigueñales, paliers, y etc....etc, o sea, toda pieza mecanica que no sea herramienta para la fabricacion, justamente, de una pieza mecanica. Esto no significa que con estos aceros no se puedan fabricar herramientas de corte(..no se asusten muchachos que no es delito lo que hacemos.....jajajjajaa)
Dentro de esta clasificacion, tenemos:
Serie del 1*** _Aceros al carbono
Serie del 2*** _ Aceros al niquel
Serie del 3*** _ Aceros al cromo- niquel
Serie del 4*** _ Aceros al molibdeno
Serie del 5*** _ Aceros al cromo
Serie del 6*** _ Aceros al cromo-vanadio
Serie del 7*** _ Aceros al tungsteno
Serie del 9*** _ Aceros manganosiliciosos( son los utilizados, en general, para los elasticos de vehiculos y espirales de suspension)
Las normas AISI (American Iron and Steel Institute......como ando con el ingles.. ), agrupa, o clasifica a los aceros para HERRAMIENTAS, segun el metodo de templado, caracteristicas particulares y aplicaciones especiales
Lo hace en siete grupos y lo simboliza con letras
W _ Templables en agua
S _ Resistentes al impacto
O _ Trabajo en frio_ Templable en aceite
A _ Trabajo en frio_ Mediana aleacion_ Templable en aire
D _ Trabajo en frio_ Alto carbono _ Alto cromo
H _ Trabajo en caliente( H1, H2.......H59, segun sea la base de cromo, tungsteno o molibdeno)
T _ Alta velocidad_ Base tungsteno
M _ Alta velocidad_ Base molibdeno
P _ Aceros para moldes, incluso de bajo carbono y otros tipos
L _ Trabajos especificos de baja aleacion
F _ Trabajos especificos al carbono-tungsteno
Cuando se habla de trabajo en frio, caliente, al impacto,...etc, se refiere a las condiciones que estara sometida la herramienta en servicio
Luego las normas hacen una clasificacion de los aceros para CONSTRUCCION( ejes, pernos, cigueñales, paliers, y etc....etc, o sea, toda pieza mecanica que no sea herramienta para la fabricacion, justamente, de una pieza mecanica. Esto no significa que con estos aceros no se puedan fabricar herramientas de corte(..no se asusten muchachos que no es delito lo que hacemos.....jajajjajaa)
Dentro de esta clasificacion, tenemos:
Serie del 1*** _Aceros al carbono
Serie del 2*** _ Aceros al niquel
Serie del 3*** _ Aceros al cromo- niquel
Serie del 4*** _ Aceros al molibdeno
Serie del 5*** _ Aceros al cromo
Serie del 6*** _ Aceros al cromo-vanadio
Serie del 7*** _ Aceros al tungsteno
Serie del 9*** _ Aceros manganosiliciosos( son los utilizados, en general, para los elasticos de vehiculos y espirales de suspension)
Acero de construcción
Artículo principal: Acero
El acero al carbono
constituye el principal producto de los aceros que se producen, estimando que un 90% de la producción total producida mundialmente corresponde a aceros al carbono y el 10% restante son aceros aleados. Estos aceros son también conocidos como aceros de construcción, La composición química de los aceros al carbono es compleja, además del hierro y el carbono que generalmente no supera el 1%, hay en la aleación otros elementos necesarios para su producción, tales como silicio y manganeso, y hay otros que se consideran impurezas por la dificultad de excluirlos totalmente –azufre, fósforo, oxígeno, hidrógeno. El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.
Contenido [ocultar]
1 Clases de aceros al carbono
2 Otras aplicaciones
3 Tratamientos térmicos de los aceros al carbono
4 Bibliografía
Clases de aceros al carbono
1. Aceros al carbono que se usan en bruto de laminación para construcciones metálicas y para piezas de maquinaria en general.
2. Aceros al carbono de baja aleación y alto límite elástico para grandes construcciones metálicas, puentes, torres, etc.
3. Aceros al carbono de fácil mecanización en tornos automáticos.
En estos aceros son fundamentales ciertas propiedades de orden mecánico, como la resistencia a la tracción, tenacidad, resistencia a la fatiga y alargamiento, Estas propiedades dependen principalmente del porcentaje de carbono que contienen y demás aleantes.
En general los aceros al carbono ordinarios contienen:
C < 1%, Mn < 0.90%, Si < 0.50%, P < 0.10%, S < 0.10%
De acuerdo con las propiedades mecánicas, se establecen una serie de grupos de aceros ordenados por su resistencia a la tracción. Popularmente son conocidos estos aceros como:
Acero extrasuave, suave, semisuave, semiduro y duro
Acero extrasuave: El porcentaje de carbono en este acero es de 0,15%, tiene una resistencia mecánica de 38-48 kg/mm2 y una dureza de 110-135HB y prácticamente no adquiere temple. Es un acero fácilmente soldable y deformable.
Aplicaciones: Elementos de maquinaria de gran tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, etc.
Acero suave: El porcentaje de carbono es de 0,25%, tiene una resistencia mecánica de 48-55 kg/mm2 y una dureza de 135-160HB. Se puede soldar con una técnica adecuada.
Aplicaciones: Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, etc.
Acero semisuave: El porcentaje de carbono es de 0,35%. Tiene una resistencia mecánica de 55-62 kg/mm2 y una dureza de 150-170HB. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 80 kg/mm2 y una dureza de 215-245HB.
Aplicaciones: Ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes.
Acero semiduro: El porcentaje de carbono es de 0,45%. Tiene una resistencia mecánica de 62-70kg/mm2 y una dureza de 280HB. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 90 kg/mm2, aunque hay que tener en cuenta las deformaciones.
Aplicaciones: Ejes y elementos de máquinas, piezas bastante resistentes, cilindros de motores de explosión, transmisiones, etc.
Acero duro: El porcentaje de carbono es de 0,55%. Tiene una resistencia mecánica de 70-75kg/mm2, y una dureza de 200-220 HB. Templa bien en agua y en aceite, alcanzando una resistencia de 100 kg/mm2 y una dureza de 275-300HB.
Aplicaciones: Ejes, transmisiones, tensores y piezas regularmente cargadas y de espesores no muy elevados.
Artículo principal: Acero
El acero al carbono
constituye el principal producto de los aceros que se producen, estimando que un 90% de la producción total producida mundialmente corresponde a aceros al carbono y el 10% restante son aceros aleados. Estos aceros son también conocidos como aceros de construcción, La composición química de los aceros al carbono es compleja, además del hierro y el carbono que generalmente no supera el 1%, hay en la aleación otros elementos necesarios para su producción, tales como silicio y manganeso, y hay otros que se consideran impurezas por la dificultad de excluirlos totalmente –azufre, fósforo, oxígeno, hidrógeno. El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la tracción, incrementa el índice de fragilidad en frío y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.
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1 Clases de aceros al carbono
2 Otras aplicaciones
3 Tratamientos térmicos de los aceros al carbono
4 Bibliografía
Clases de aceros al carbono
1. Aceros al carbono que se usan en bruto de laminación para construcciones metálicas y para piezas de maquinaria en general.
2. Aceros al carbono de baja aleación y alto límite elástico para grandes construcciones metálicas, puentes, torres, etc.
3. Aceros al carbono de fácil mecanización en tornos automáticos.
En estos aceros son fundamentales ciertas propiedades de orden mecánico, como la resistencia a la tracción, tenacidad, resistencia a la fatiga y alargamiento, Estas propiedades dependen principalmente del porcentaje de carbono que contienen y demás aleantes.
En general los aceros al carbono ordinarios contienen:
C < 1%, Mn < 0.90%, Si < 0.50%, P < 0.10%, S < 0.10%
De acuerdo con las propiedades mecánicas, se establecen una serie de grupos de aceros ordenados por su resistencia a la tracción. Popularmente son conocidos estos aceros como:
Acero extrasuave, suave, semisuave, semiduro y duro
Acero extrasuave: El porcentaje de carbono en este acero es de 0,15%, tiene una resistencia mecánica de 38-48 kg/mm2 y una dureza de 110-135HB y prácticamente no adquiere temple. Es un acero fácilmente soldable y deformable.
Aplicaciones: Elementos de maquinaria de gran tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, etc.
Acero suave: El porcentaje de carbono es de 0,25%, tiene una resistencia mecánica de 48-55 kg/mm2 y una dureza de 135-160HB. Se puede soldar con una técnica adecuada.
Aplicaciones: Piezas de resistencia media de buena tenacidad, deformación en frío, embutición, plegado, herrajes, etc.
Acero semisuave: El porcentaje de carbono es de 0,35%. Tiene una resistencia mecánica de 55-62 kg/mm2 y una dureza de 150-170HB. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 80 kg/mm2 y una dureza de 215-245HB.
Aplicaciones: Ejes, elementos de maquinaria, piezas resistentes y tenaces, pernos, tornillos, herrajes.
Acero semiduro: El porcentaje de carbono es de 0,45%. Tiene una resistencia mecánica de 62-70kg/mm2 y una dureza de 280HB. Se templa bien, alcanzando una resistencia de 90 kg/mm2, aunque hay que tener en cuenta las deformaciones.
Aplicaciones: Ejes y elementos de máquinas, piezas bastante resistentes, cilindros de motores de explosión, transmisiones, etc.
Acero duro: El porcentaje de carbono es de 0,55%. Tiene una resistencia mecánica de 70-75kg/mm2, y una dureza de 200-220 HB. Templa bien en agua y en aceite, alcanzando una resistencia de 100 kg/mm2 y una dureza de 275-300HB.
Aplicaciones: Ejes, transmisiones, tensores y piezas regularmente cargadas y de espesores no muy elevados.
miércoles, 18 de febrero de 2009
CLASIFICACIӎ SAE DE ACEROS
La inmensa variedad de aceros que pueden obtenerse por los distintos porcentajes de carbono y sus aleaciones con elementos como el cromo, nel, molibdeno, vanadio, etc., ha provocado la necesidad de clasificar mediante nomenclaturas especiales, que difieren seg? norma o casa que los produce para facilitar su conocimiento y designaci
La SAE emplea, a tal fin, n?s compuestos de cuatro o cinco cifras, seg?s casos, cuyo ordenamiento caracteriza o individualiza un determinado acero.-
El significado de dicho ordenamiento es el siguiente:
Primera cifra 1 caracteriza a los aceros al carbono
Primera cifra 2 caracteriza a los aceros al nel
Primera cifra 3 caracteriza a los aceros al cromo-nel
Primera cifra 4 caracteriza a los aceros al molibdeno
Primera cifra 5 caracteriza a los aceros al cromo
Primera cifra 6 caracteriza a los aceros al cromo-vanadio
Primera cifra 7 caracteriza a los aceros al tungsteno
Primera cifra 9 caracteriza a los aceros al silicio-manganeso
Para aceros al manganeso la caracterica resulta: 13xx
En los aceros simples (un solo elemento predominante), las dos ?as cifras establecen el porcentaje medio aproximado de C en cent鳩mo del 1%, cuando el tenor del mismo no alcanza al 1%.- Por ?o, la cifra intermedia indica el porcentaje o, en forma convencional, el contenido preponderante de la aleacital el caso de los aceros al Cr-Ni, en los que la segunda cifra corresponde al % de Ni .-
Mediante el n? SAE, los aceros al carbono, de hasta 1% de C, pueden ser fᣩlmente identificados; asn SAE 1025 indica:
Primera cifra 1 acero al carbono
Segunda cifra 0 ning?ro elemento de aleaciredominante
Ultimas cifras 25 0,25% de carbono medio aproximado de carbono
La composiciuca porcentual de los aceros que corresponden a esta designacies:
C = 0,22-0,28 %; Mn = 0,30-0,60 %; S = 0,05 % mḮ; P = 0,04 % mḮ
Donde puede observarse que el manganeso (Mn), azufre (S) y el fro (P) no son considerados como factores capaces de dotar a la aleacie propiedades especiales, por no alcanzar el porcentaje mmo de 1,5 %, 0,08 % y 0,1 %, respectivamente, requerido para ello.-
Para ampliar la gama de aceros posibles de clasificar, la SAE los determina, en algunos casos, con cinco cifras, de manera que la segunda y la tercera indiquen el porciento del elemento preponderante; asor ejemplo: el acero SAE 71660 resulta al tungsteno con 16 % de W (15 al 18 %) y 0,60 % de C (0,50 al 0,70 %).-
Aclaramos que, si bien la primera cifra (elemento que le da su nombre a la aleacie acero) y las dos ?as (tenor de carbono) cumplen casi rigurosamente con lo indicado precedentemente, no ocurre lo mismo con la intermedia (segunda y tercera si son cinco), debido a que por necesidad o conveniencia se las elige, algunas veces, en forma arbitraria y de manera que el n? completo defina perfectamente a un tipo de acero.-
En la clasificaciAE se han determinado a los metales de mayor uso en automotores; es por ello que los aceros al carbono stienen designaciconvencional para aquellos de hasta 1 % y los cuaternarios (Cr-Ni, Cr-Mo, etc.) y complejos (Cr-Ni-Mo, etc.) no responden en sus n?s, a los vistos, como se verifica en la tabla y ejemplos siguientes.
La inmensa variedad de aceros que pueden obtenerse por los distintos porcentajes de carbono y sus aleaciones con elementos como el cromo, nel, molibdeno, vanadio, etc., ha provocado la necesidad de clasificar mediante nomenclaturas especiales, que difieren seg? norma o casa que los produce para facilitar su conocimiento y designaci
La SAE emplea, a tal fin, n?s compuestos de cuatro o cinco cifras, seg?s casos, cuyo ordenamiento caracteriza o individualiza un determinado acero.-
El significado de dicho ordenamiento es el siguiente:
Primera cifra 1 caracteriza a los aceros al carbono
Primera cifra 2 caracteriza a los aceros al nel
Primera cifra 3 caracteriza a los aceros al cromo-nel
Primera cifra 4 caracteriza a los aceros al molibdeno
Primera cifra 5 caracteriza a los aceros al cromo
Primera cifra 6 caracteriza a los aceros al cromo-vanadio
Primera cifra 7 caracteriza a los aceros al tungsteno
Primera cifra 9 caracteriza a los aceros al silicio-manganeso
Para aceros al manganeso la caracterica resulta: 13xx
En los aceros simples (un solo elemento predominante), las dos ?as cifras establecen el porcentaje medio aproximado de C en cent鳩mo del 1%, cuando el tenor del mismo no alcanza al 1%.- Por ?o, la cifra intermedia indica el porcentaje o, en forma convencional, el contenido preponderante de la aleacital el caso de los aceros al Cr-Ni, en los que la segunda cifra corresponde al % de Ni .-
Mediante el n? SAE, los aceros al carbono, de hasta 1% de C, pueden ser fᣩlmente identificados; asn SAE 1025 indica:
Primera cifra 1 acero al carbono
Segunda cifra 0 ning?ro elemento de aleaciredominante
Ultimas cifras 25 0,25% de carbono medio aproximado de carbono
La composiciuca porcentual de los aceros que corresponden a esta designacies:
C = 0,22-0,28 %; Mn = 0,30-0,60 %; S = 0,05 % mḮ; P = 0,04 % mḮ
Donde puede observarse que el manganeso (Mn), azufre (S) y el fro (P) no son considerados como factores capaces de dotar a la aleacie propiedades especiales, por no alcanzar el porcentaje mmo de 1,5 %, 0,08 % y 0,1 %, respectivamente, requerido para ello.-
Para ampliar la gama de aceros posibles de clasificar, la SAE los determina, en algunos casos, con cinco cifras, de manera que la segunda y la tercera indiquen el porciento del elemento preponderante; asor ejemplo: el acero SAE 71660 resulta al tungsteno con 16 % de W (15 al 18 %) y 0,60 % de C (0,50 al 0,70 %).-
Aclaramos que, si bien la primera cifra (elemento que le da su nombre a la aleacie acero) y las dos ?as (tenor de carbono) cumplen casi rigurosamente con lo indicado precedentemente, no ocurre lo mismo con la intermedia (segunda y tercera si son cinco), debido a que por necesidad o conveniencia se las elige, algunas veces, en forma arbitraria y de manera que el n? completo defina perfectamente a un tipo de acero.-
En la clasificaciAE se han determinado a los metales de mayor uso en automotores; es por ello que los aceros al carbono stienen designaciconvencional para aquellos de hasta 1 % y los cuaternarios (Cr-Ni, Cr-Mo, etc.) y complejos (Cr-Ni-Mo, etc.) no responden en sus n?s, a los vistos, como se verifica en la tabla y ejemplos siguientes.
ACEROS PARA HERRAMIENTAS
En este grupo se incluyen todos los aceros que normalmente se emplean para la fabricación de útiles o herramientas destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, por presión o por arranque de viruta.
Los aceros de herramientas tienen generalmente un contenido en carbono superior a 0.30%, aunque a veces también se usan para la fabricación de ciertas herramientas, aceros de bajo contenido en carbono (0.1 a 0.30%).
Principales tipos de aceros de herramientas
-Aceros al carbono: para la fabricación de herramientas para los usos más diversos, se emplean aceros sin elementos de aleación con porcentajes de carbono variables de 0.50 a 1.40%. para herramientas que deban tener gran tenacidad como martillos y picas; se emplean medios contenidos en carbono 0.50 a 0.70%. para herramientas de corte como brocas, cuchillas, y limas; calidades intermedias de 0.70 a 1%. Para conseguir en cada caso la máxima dureza, deben ser templados en agua.
-Aceros rápidos: la característica fundamental de estos aceros es conservar su filo en caliente, pudiéndose trabajar con las herramientas casi a l rojo (600º) sin disminuir su rendimiento. Algunas composiciones típicas de los aceros rápidos son: C = 0.75%, W = 18%, Cr = 4% y V = 1% ; otra C = 0.75%, W = 18%, Co = 4% y V = 1.25%.
-Aceros indeformables: reciben este nombre los aceros que en el temple no sufren casi deformaciones y con frecuencia después del temple y revenido quedan con dimensiones prácticamente idénticas a las que tenían antes del tratamiento. Esto se consigue empleando principalmente el cromo y el manganeso como elementos de aleación. Estos aceros templan con un simple enfriamiento al aire o en aceite. Composiciones típicas: C = 2% y Cr = 12%; C = 1% y Cr = 5% y otra C = 1% y Mn = 1%.
-Aceros al corte no rápidos: se agrupan varios aceros aleados, principalmente con cromo y wolframio, muy empleados para la fabricación de herramientas de corte que no deben trabajar en condiciones muy forzadas. Pueden considerarse como unas calidades intermedias entre los aceros rápidos y los aceros al carbono, y la mayoría de herramientas fabricadas con ellos suelen quedar con durezas comprendidas entre 60 y 66 Rockwell-C.
En este grupo se incluyen todos los aceros que normalmente se emplean para la fabricación de útiles o herramientas destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por cortadura, por presión o por arranque de viruta.
Los aceros de herramientas tienen generalmente un contenido en carbono superior a 0.30%, aunque a veces también se usan para la fabricación de ciertas herramientas, aceros de bajo contenido en carbono (0.1 a 0.30%).
Principales tipos de aceros de herramientas
-Aceros al carbono: para la fabricación de herramientas para los usos más diversos, se emplean aceros sin elementos de aleación con porcentajes de carbono variables de 0.50 a 1.40%. para herramientas que deban tener gran tenacidad como martillos y picas; se emplean medios contenidos en carbono 0.50 a 0.70%. para herramientas de corte como brocas, cuchillas, y limas; calidades intermedias de 0.70 a 1%. Para conseguir en cada caso la máxima dureza, deben ser templados en agua.
-Aceros rápidos: la característica fundamental de estos aceros es conservar su filo en caliente, pudiéndose trabajar con las herramientas casi a l rojo (600º) sin disminuir su rendimiento. Algunas composiciones típicas de los aceros rápidos son: C = 0.75%, W = 18%, Cr = 4% y V = 1% ; otra C = 0.75%, W = 18%, Co = 4% y V = 1.25%.
-Aceros indeformables: reciben este nombre los aceros que en el temple no sufren casi deformaciones y con frecuencia después del temple y revenido quedan con dimensiones prácticamente idénticas a las que tenían antes del tratamiento. Esto se consigue empleando principalmente el cromo y el manganeso como elementos de aleación. Estos aceros templan con un simple enfriamiento al aire o en aceite. Composiciones típicas: C = 2% y Cr = 12%; C = 1% y Cr = 5% y otra C = 1% y Mn = 1%.
-Aceros al corte no rápidos: se agrupan varios aceros aleados, principalmente con cromo y wolframio, muy empleados para la fabricación de herramientas de corte que no deben trabajar en condiciones muy forzadas. Pueden considerarse como unas calidades intermedias entre los aceros rápidos y los aceros al carbono, y la mayoría de herramientas fabricadas con ellos suelen quedar con durezas comprendidas entre 60 y 66 Rockwell-C.
lunes, 16 de febrero de 2009
1) CLASIFICACIÓN SAE DE ACEROS
1) CLASIFICACIÓN SAE DE ACEROS La inmensa variedad de aceros que pueden obtenerse por los distintos porcentajes de carbono y sus aleaciones con elementos como el cromo, níquel, molibdeno, vanadio, etc., ha provocado la necesidad de clasificar mediante nomenclaturas especiales, que difieren según la norma o casa que los produce para facilitar su conocimiento y designación. La sae emplea, a tal fin, números compuestos de cuatro o cinco cifras, según los casos, cuyo ordenamiento caracteriza o individualiza un determinado acero. El significado de dicho ordenamiento es el siguiente: Primera cifra 1 caracteriza a los aceros al carbono Primera cifra 2 caracteriza a los aceros al níquel Primera cifra 3 caracteriza a los aceros al cromo-níquel Primera cifra 4 caracteriza a los aceros al molibdeno Primera cifra 5 caracteriza a los aceros al cromo Primera cifra 6 caracteriza a los aceros al cromo-vanadio Primera cifra 7 caracteriza a los aceros al tungsteno Primera cifra 9 caracteriza a los aceros al silicio-manganeso En los aceros simples (un solo elemento predominante), las dos últimas cifras establecen el porcentaje medio aproximado de C en centésimo del 1%, cuando el tenor del mismo no alcanza al 1%.- Por último, la cifra intermedia indica el porcentaje o, en forma convencional, el contenido preponderante de la aleación, tal el caso de los aceros al Cr-Ni, en los que la segunda cifra corresponde al % de Ni. Mediante el número SAE, los aceros al carbono, de hasta 1% de C, pueden ser fácilmente identificados; así un SAE 1025 indica: Primera cifra 1 acero al carbono Segunda cifra 0 ningún otro elemento de aleación predominante Ultimas cifras 25 0,25% de carbono medio aproximado de carbono Acero SAE 1020: Composición: 0.20%C; 0.60- 0.90%Mn; 0.04%máx. P; 0,05% máx. S. Ataque: Picral (composición: ácido pícrico 4grs., etil o alcohol de metileno (95% o absoluto) 100ml). Aumento: 200X
La estructura recocida consiste en colonias de perlita (oscuro), en una matriz ferrítica (claro).
· Acero SAE 1080 Composición: 0.8%C; 0,6-0,9%Mn. Ataque: Picral (composición: ácido pícrico 4grs., etil o alcohol de metileno (95% o absoluto) 100ml.) Aumento: 200X Barra de acero, laminada en caliente, austenizada a 1049ºC por media hora y enfriada en el horno (27,7ºC por hora). La estructura es perlítica, con algo de cementita esferoidal.
· Acero SAE 1095 Composición: 0.95%C; 0.3-0.5%Mn. Ataque: Picral (composición: ácido pícrico 4grs., etil o alcohol de metileno (95% o absoluto) 100ml.) Aumento: 200X Acero laminado en frío y recocido a 727ºC por 30 hrs. La estructura que se observa es predominantemente perlítica (parecido a huellas digitales), con una red de cementita pro-eutectoide. 2) CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS. Las máquinas-herramientas tienen la misión fundamental de dar forma a las piezas por arranque de material. El arranque de material se realiza gracias a una fuerte presión de la herramienta sobre la superficie de la pieza, estando: · Bien la pieza · Bien la herramienta · bien la pieza y la herramienta Animadas de movimiento. Según sea la naturaleza del movimiento de corte, las máquinas-herramientas se clasifican en: • Máquinas-herramientas de movimiento circular. • Con el movimiento de corte en la pieza: Torno paralelo, torno vertical, • Con el movimiento de corte en la herramienta: Fresadora, taladradora, Mandrinadora. • Máquinas-herramientas de movimiento rectilíneo: Cepillo, mortajadora, brochadora Las máquinas-herramientas de movimiento circular tienen una mayor aplicación en la industria debido a que su capacidad de arranque de material es superior a las máquinas con movimiento de corte rectilíneo y por tanto su rendimiento. Lo mismo las máquinas de movimiento rectilíneo que las de movimiento circular se pueden “controlar”: • Por un operario (máquinas manuales). • Neumática, hidráulica o eléctricamente. • Mecánicamente (por ej. Mediante levas). • Por computadora (Control numérico: CN) Elección de los aceros para herramientas: En la mayoría de los casos nos encontramos con que son varios los tipos e incluso las familias de aceros que nos resolverían satisfactoriamente un determinado problema de herramientas, lo que hace que la selección se base en otros factores, tales como productividad prevista, facilidad de fabricación y costo. En última instancia es el costo de las herramientas por unidad de producto fabricado el que determina la selección de un determinado acero.
Los aceros de herramientas, además de utilizarse para la fabricación de elementos de máquinas, se emplean para la fabricación de útiles destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por arranque de viruta, cortadura, conformado, embutición, extrusión, laminación y choque. De todo lo dicho se deduce que, en la mayoría de los casos, la dureza, tenacidad, resistencia al desgaste y dureza en caliente constituyen los factores más importantes a considerar en la elección de los aceros de herramientas. No obstante, en cada caso en particular hay que considerar también otros muchos factores, tales como la deformación máxima que puede admitirse en la herramienta; la descarburización superficial tolerable; la templabilidad o penetración de la dureza que se puede obtener; las condiciones en que tiene que efectuarse el tratamiento térmico, así como las temperaturas, atmósferas e instalaciones que requiere dicho tratamiento; y, finalmente, la maquinabilidad. Clasificación: WS. Acero de herramientas no aleado. 0.5 a 1.5% de contenido de carbón. Soportan sin deformación o pérdida de filo 250°C. También se les conoce como acero al carbono. SS. Aceros de herramienta aleados con wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Soporta hasta 600°C. También se les conoce como aceros rápidos. HS. Metales duros aleados con cobalto, carburo de carbono, tungsteno, wolframio y molibdeno. Son pequeñas plaquitas que se unen a metales corrientes para que los soporten. Soportan hasta 900°C.
Diamante. Material natural que soporta hasta 1800°C. Se utiliza como punta de algunas barrenas o como polvo abrasivo. Materiales cerámicos. Se aplica en herramientas de arcilla que soportan hasta 1500°C. Por lo regular se utilizan para terminados Los aceros de herramientas más comúnmente utilizados han sido clasificados en seis grupos principales, y dentro de ellos en subgrupos, todos los cuales se identifican por una letra en la forma siguiente:
Aceros de temple al agua W Aceros para trabajos en caliente H Aceros del tipo H Aceros rápidos T Aceros al tungsteno M Aceros al molibdeno Aceros para usos especiales L Aceros de baja aleación F Aceros al tungsteno P Aceros para moldes Aceros para trabajos de choque S Aceros para trabajos en frío O Aceros de temple en aceite A Aceros de media aleación temple aire D Aceros altos en cromo y en carbono Clasificación de los aceros aleados de acuerdo con su utilización Aceros en los que tiene una gran importancia la templabilidad: Aceros de gran resistenciaAceros de cementaciónAceros de muelles Aceros indeformables Aceros de construcción: Aceros de gran resistencia Aceros de cementaciónAceros para muellesAceros de nitruracionAceros resistentes al desgasteAceros para imanesAceros para chapa magneticaAceros inoxidables y resistentes al calor Aceros de herramientas: Aceros rápidosAceros de corte no rápidosAceros indeformablesAceros resistentes al desgasteAceros para trabajos de choqueAceros inoxidables y resistentes al calor. . Desgaste Es la degradación física (pérdida o ganancia de material, aparición de grietas, deformación plástica, cambios estrucuturales como transformación de fase o recristalización, fenómenos de corrosión, etc.) debido al movimiento entre la superficie de un material sólido y uno o varios elementos de contacto.[24] El desgaste sobre una superficie se puede cuantificar midiendo la pérdida de material según su desplazamiento relativo. Existen diferentes tipos de desgaste en dependencia de la situación encontrada. Varios modelos de desgaste incluyen adhesión, abrasión, fatiga y corrosión. El desgaste aumenta cuando existe presión y movimiento entre superficies. Esto es de gran importancia debido a que es un factor determinante en la vida y desempeño de las máquinas que están expuestas a este tipo de deterioro, pudiendo variar los costos de manera verdaderamente significativa. La región más sensible a las agresiones del entorno es la superficie de un material. En comparación con otras causas de deterioro de un material, los problemas que afectan a la superficie debido al desgaste requieren un consumo energético mínimo debido a que son sólo los átomos de unas pocas capas superficiales y los enlaces que los unen entre sí, los que deben hacer frente a las fuerzas del entorno. El desgaste metálico es un fenómeno al cual están expuestos los metales, y que involucran el desplazamiento y el arranque de partículas en la superficie del metal, el tema de desgaste es algo complicado de estudiar debido a su complejidad y el número de factores necesarios para describirlo (Lansdown and Price, 1986). Además del efecto que tiene la lubricación en el proceso de desgaste, existen también otros factores muy importantes. Entre los distintos factores se tienen los metalúrgicos, los cuales involucran la dureza, tenacidad, constitución, estructura y composición química. También se tienen los factores operacionales, tales como los materiales en contacto, el modo y tipo de carga, la velocidad, la temperatura, la rugosidad superficial y la distancia recorrida. Por otro lado,se encuentran los factores externos como lo es la corrosión (Lansdown and Price, 1986). Según Lansdown and Price (1986): En general el incremento de la dureza disminuye el desgaste en un metal, pero la relación entre estos dos fenómenos es compleja. En el desgaste abrasivo hay evidencias de que el valor del desgaste en metales comercialmente puros y aceros tratados térmicamente es inversamente proporcional a su dureza. Hay una tendencia general de que cuando se incrementa la carga, se incrementa también el valor del desgaste; se habla también de un punto crítico en la mayoría de los sistemas, en los que más allá de haber un aumento en el valor del desgaste mas bien ocurre primero un incremento de la carga. El valor del desgaste puede cambiar considerablemente con el cambio de la velocidad, pero no existe una relación general entre el desgaste y la velocidad. Un incremento en la velocidad puede conducir a un incremento o decremento del desgaste dependiendo del efecto de la temperatura en la superficie del material. Normalización de las diferentes clases de acero Llave de acero aleado para herramientas Como existe una variedad muy grande de clases de acero diferentes que se pueden producir en función de los elementos aleantes que constituyan la aleación, se ha impuesto, en cada país, en cada fabricante de acero, y en muchos casos en los mayores consumidores de aceros, unas Normas que regulan la composición de los aceros y las prestaciones de los mismos. Por ejemplo en España actualmente están regulados por la norma UNE-EN 10020:2001 y antiguamente estaban reguladas por la norma UNE-36010.[25] Existen otras normas reguladoras del acero, como la clasificación de AISI (de hace 70 años, y de uso mucho más extenso internacionalmente), ASTM,[26] DIN, o la ISO 3506. A modo de ejemplo se expone la clasificación regulada por la norma UNE-36010, que ya ha sido sustituida por la norma UNE-EN10020:2001, y están editadas por AENOR: Norma UNE-36010 La norma española UNE-36010 es una normalización o clasificación de los aceros para que sea posible conocer las propiedades de los mismos. Esta Norma indica la cantidad mínima o máxima de cada componente y las propiedades mecánicas que tiene el acero resultante. En España, el Instituto del Hierro y del Acero (IHA) creó esta norma que clasifica a los aceros en cinco series diferentes a las que identifica por un número. Cada serie de aceros se divide a su vez en grupos, que especifica las características técnicas de cada acero, matizando sus aplicaciones específicas. El grupo de un acero se designa con un número que acompaña a la serie a la 3) Mecanizado duro En ocasiones especiales, el tratamiento térmico del acero puede llevarse a cabo antes del mecanizado en procesos de arranque de virutas, dependiendo del tipo de acero y los requerimientos que deben ser observados para determinada pieza. Con esto, se debe tomar en cuenta que las herramientas desgaste apresurado en su vida útil. Estas ocasiones peculiares, se pueden presentar cuando las tolerancias de fabricación son tan estrechas que no se permita la inducción de calor en tratamiento por llegar a alterar la geometría del trabajo, o también por causa de la misma composición del lote del material (por ejemplo, las piezas se están encogiendo mucho por ser tratadas). En ocasiones es preferible el mecanizado después del tratamiento térmico, ya que la estabilidad óptima del material ha sido alcanzada y, dependiendo de la composición y el tratamiento, el mismo proceso de mecanizado no es mucho más difícil.
EL MECANIZADO POR ARRANQUE DE MATERIAL. Para que se produzca el corte de material, es necesarias para dichos trabajos deben ser muy fuertes por llegar a sufrir preciso que la herramienta y la pieza la herramienta la pieza Estén dotados de unos Movimientos de trabajo Y de que estos movimientos de trabajo tengan una Velocidad. Los movimientos de trabajo necesarios para que se produzca el corte son: - Movimiento de corte - Movimiento de penetración -Movimiento de avance Movimiento de corte (Mc): movimiento relativo entre la pieza y la herramienta. Movimiento de penetración (Mp): es el movimiento que acerca la herramienta al material y regula su profundidad de penetración. Movimiento de avance (Ma): es el movimiento mediante el cual se pone bajo la acción de la herramienta nuevo material a separar. Los movimientos de trabajo en las distintas máquinas-herramientas convencionales son: 4) Herramientas de plaquitas de metal duro y cerámicas
Características de las plaquitas de metal duro
La calidad de las plaquitas de metal duro se selecciona teniendo en cuenta el material de la pieza, el tipo de aplicación y las condiciones de mecanizado. La variedad de las formas de las plaquitas es grande y está normalizada. Asimismo la variedad de materiales de las herramientas modernas es considerable y está sujeta a un desarrollo continuo. Los principales materiales de herramientas para torneado son los que se muestran en la tabla siguiente.
1) CLASIFICACIÓN SAE DE ACEROS La inmensa variedad de aceros que pueden obtenerse por los distintos porcentajes de carbono y sus aleaciones con elementos como el cromo, níquel, molibdeno, vanadio, etc., ha provocado la necesidad de clasificar mediante nomenclaturas especiales, que difieren según la norma o casa que los produce para facilitar su conocimiento y designación. La sae emplea, a tal fin, números compuestos de cuatro o cinco cifras, según los casos, cuyo ordenamiento caracteriza o individualiza un determinado acero. El significado de dicho ordenamiento es el siguiente: Primera cifra 1 caracteriza a los aceros al carbono Primera cifra 2 caracteriza a los aceros al níquel Primera cifra 3 caracteriza a los aceros al cromo-níquel Primera cifra 4 caracteriza a los aceros al molibdeno Primera cifra 5 caracteriza a los aceros al cromo Primera cifra 6 caracteriza a los aceros al cromo-vanadio Primera cifra 7 caracteriza a los aceros al tungsteno Primera cifra 9 caracteriza a los aceros al silicio-manganeso En los aceros simples (un solo elemento predominante), las dos últimas cifras establecen el porcentaje medio aproximado de C en centésimo del 1%, cuando el tenor del mismo no alcanza al 1%.- Por último, la cifra intermedia indica el porcentaje o, en forma convencional, el contenido preponderante de la aleación, tal el caso de los aceros al Cr-Ni, en los que la segunda cifra corresponde al % de Ni. Mediante el número SAE, los aceros al carbono, de hasta 1% de C, pueden ser fácilmente identificados; así un SAE 1025 indica: Primera cifra 1 acero al carbono Segunda cifra 0 ningún otro elemento de aleación predominante Ultimas cifras 25 0,25% de carbono medio aproximado de carbono Acero SAE 1020: Composición: 0.20%C; 0.60- 0.90%Mn; 0.04%máx. P; 0,05% máx. S. Ataque: Picral (composición: ácido pícrico 4grs., etil o alcohol de metileno (95% o absoluto) 100ml). Aumento: 200X
La estructura recocida consiste en colonias de perlita (oscuro), en una matriz ferrítica (claro).
· Acero SAE 1080 Composición: 0.8%C; 0,6-0,9%Mn. Ataque: Picral (composición: ácido pícrico 4grs., etil o alcohol de metileno (95% o absoluto) 100ml.) Aumento: 200X Barra de acero, laminada en caliente, austenizada a 1049ºC por media hora y enfriada en el horno (27,7ºC por hora). La estructura es perlítica, con algo de cementita esferoidal.
· Acero SAE 1095 Composición: 0.95%C; 0.3-0.5%Mn. Ataque: Picral (composición: ácido pícrico 4grs., etil o alcohol de metileno (95% o absoluto) 100ml.) Aumento: 200X Acero laminado en frío y recocido a 727ºC por 30 hrs. La estructura que se observa es predominantemente perlítica (parecido a huellas digitales), con una red de cementita pro-eutectoide. 2) CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS. Las máquinas-herramientas tienen la misión fundamental de dar forma a las piezas por arranque de material. El arranque de material se realiza gracias a una fuerte presión de la herramienta sobre la superficie de la pieza, estando: · Bien la pieza · Bien la herramienta · bien la pieza y la herramienta Animadas de movimiento. Según sea la naturaleza del movimiento de corte, las máquinas-herramientas se clasifican en: • Máquinas-herramientas de movimiento circular. • Con el movimiento de corte en la pieza: Torno paralelo, torno vertical, • Con el movimiento de corte en la herramienta: Fresadora, taladradora, Mandrinadora. • Máquinas-herramientas de movimiento rectilíneo: Cepillo, mortajadora, brochadora Las máquinas-herramientas de movimiento circular tienen una mayor aplicación en la industria debido a que su capacidad de arranque de material es superior a las máquinas con movimiento de corte rectilíneo y por tanto su rendimiento. Lo mismo las máquinas de movimiento rectilíneo que las de movimiento circular se pueden “controlar”: • Por un operario (máquinas manuales). • Neumática, hidráulica o eléctricamente. • Mecánicamente (por ej. Mediante levas). • Por computadora (Control numérico: CN) Elección de los aceros para herramientas: En la mayoría de los casos nos encontramos con que son varios los tipos e incluso las familias de aceros que nos resolverían satisfactoriamente un determinado problema de herramientas, lo que hace que la selección se base en otros factores, tales como productividad prevista, facilidad de fabricación y costo. En última instancia es el costo de las herramientas por unidad de producto fabricado el que determina la selección de un determinado acero.
Los aceros de herramientas, además de utilizarse para la fabricación de elementos de máquinas, se emplean para la fabricación de útiles destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por arranque de viruta, cortadura, conformado, embutición, extrusión, laminación y choque. De todo lo dicho se deduce que, en la mayoría de los casos, la dureza, tenacidad, resistencia al desgaste y dureza en caliente constituyen los factores más importantes a considerar en la elección de los aceros de herramientas. No obstante, en cada caso en particular hay que considerar también otros muchos factores, tales como la deformación máxima que puede admitirse en la herramienta; la descarburización superficial tolerable; la templabilidad o penetración de la dureza que se puede obtener; las condiciones en que tiene que efectuarse el tratamiento térmico, así como las temperaturas, atmósferas e instalaciones que requiere dicho tratamiento; y, finalmente, la maquinabilidad. Clasificación: WS. Acero de herramientas no aleado. 0.5 a 1.5% de contenido de carbón. Soportan sin deformación o pérdida de filo 250°C. También se les conoce como acero al carbono. SS. Aceros de herramienta aleados con wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Soporta hasta 600°C. También se les conoce como aceros rápidos. HS. Metales duros aleados con cobalto, carburo de carbono, tungsteno, wolframio y molibdeno. Son pequeñas plaquitas que se unen a metales corrientes para que los soporten. Soportan hasta 900°C.
Diamante. Material natural que soporta hasta 1800°C. Se utiliza como punta de algunas barrenas o como polvo abrasivo. Materiales cerámicos. Se aplica en herramientas de arcilla que soportan hasta 1500°C. Por lo regular se utilizan para terminados Los aceros de herramientas más comúnmente utilizados han sido clasificados en seis grupos principales, y dentro de ellos en subgrupos, todos los cuales se identifican por una letra en la forma siguiente:
Aceros de temple al agua W Aceros para trabajos en caliente H Aceros del tipo H Aceros rápidos T Aceros al tungsteno M Aceros al molibdeno Aceros para usos especiales L Aceros de baja aleación F Aceros al tungsteno P Aceros para moldes Aceros para trabajos de choque S Aceros para trabajos en frío O Aceros de temple en aceite A Aceros de media aleación temple aire D Aceros altos en cromo y en carbono Clasificación de los aceros aleados de acuerdo con su utilización Aceros en los que tiene una gran importancia la templabilidad: Aceros de gran resistenciaAceros de cementaciónAceros de muelles Aceros indeformables Aceros de construcción: Aceros de gran resistencia Aceros de cementaciónAceros para muellesAceros de nitruracionAceros resistentes al desgasteAceros para imanesAceros para chapa magneticaAceros inoxidables y resistentes al calor Aceros de herramientas: Aceros rápidosAceros de corte no rápidosAceros indeformablesAceros resistentes al desgasteAceros para trabajos de choqueAceros inoxidables y resistentes al calor. . Desgaste Es la degradación física (pérdida o ganancia de material, aparición de grietas, deformación plástica, cambios estrucuturales como transformación de fase o recristalización, fenómenos de corrosión, etc.) debido al movimiento entre la superficie de un material sólido y uno o varios elementos de contacto.[24] El desgaste sobre una superficie se puede cuantificar midiendo la pérdida de material según su desplazamiento relativo. Existen diferentes tipos de desgaste en dependencia de la situación encontrada. Varios modelos de desgaste incluyen adhesión, abrasión, fatiga y corrosión. El desgaste aumenta cuando existe presión y movimiento entre superficies. Esto es de gran importancia debido a que es un factor determinante en la vida y desempeño de las máquinas que están expuestas a este tipo de deterioro, pudiendo variar los costos de manera verdaderamente significativa. La región más sensible a las agresiones del entorno es la superficie de un material. En comparación con otras causas de deterioro de un material, los problemas que afectan a la superficie debido al desgaste requieren un consumo energético mínimo debido a que son sólo los átomos de unas pocas capas superficiales y los enlaces que los unen entre sí, los que deben hacer frente a las fuerzas del entorno. El desgaste metálico es un fenómeno al cual están expuestos los metales, y que involucran el desplazamiento y el arranque de partículas en la superficie del metal, el tema de desgaste es algo complicado de estudiar debido a su complejidad y el número de factores necesarios para describirlo (Lansdown and Price, 1986). Además del efecto que tiene la lubricación en el proceso de desgaste, existen también otros factores muy importantes. Entre los distintos factores se tienen los metalúrgicos, los cuales involucran la dureza, tenacidad, constitución, estructura y composición química. También se tienen los factores operacionales, tales como los materiales en contacto, el modo y tipo de carga, la velocidad, la temperatura, la rugosidad superficial y la distancia recorrida. Por otro lado,se encuentran los factores externos como lo es la corrosión (Lansdown and Price, 1986). Según Lansdown and Price (1986): En general el incremento de la dureza disminuye el desgaste en un metal, pero la relación entre estos dos fenómenos es compleja. En el desgaste abrasivo hay evidencias de que el valor del desgaste en metales comercialmente puros y aceros tratados térmicamente es inversamente proporcional a su dureza. Hay una tendencia general de que cuando se incrementa la carga, se incrementa también el valor del desgaste; se habla también de un punto crítico en la mayoría de los sistemas, en los que más allá de haber un aumento en el valor del desgaste mas bien ocurre primero un incremento de la carga. El valor del desgaste puede cambiar considerablemente con el cambio de la velocidad, pero no existe una relación general entre el desgaste y la velocidad. Un incremento en la velocidad puede conducir a un incremento o decremento del desgaste dependiendo del efecto de la temperatura en la superficie del material. Normalización de las diferentes clases de acero Llave de acero aleado para herramientas Como existe una variedad muy grande de clases de acero diferentes que se pueden producir en función de los elementos aleantes que constituyan la aleación, se ha impuesto, en cada país, en cada fabricante de acero, y en muchos casos en los mayores consumidores de aceros, unas Normas que regulan la composición de los aceros y las prestaciones de los mismos. Por ejemplo en España actualmente están regulados por la norma UNE-EN 10020:2001 y antiguamente estaban reguladas por la norma UNE-36010.[25] Existen otras normas reguladoras del acero, como la clasificación de AISI (de hace 70 años, y de uso mucho más extenso internacionalmente), ASTM,[26] DIN, o la ISO 3506. A modo de ejemplo se expone la clasificación regulada por la norma UNE-36010, que ya ha sido sustituida por la norma UNE-EN10020:2001, y están editadas por AENOR: Norma UNE-36010 La norma española UNE-36010 es una normalización o clasificación de los aceros para que sea posible conocer las propiedades de los mismos. Esta Norma indica la cantidad mínima o máxima de cada componente y las propiedades mecánicas que tiene el acero resultante. En España, el Instituto del Hierro y del Acero (IHA) creó esta norma que clasifica a los aceros en cinco series diferentes a las que identifica por un número. Cada serie de aceros se divide a su vez en grupos, que especifica las características técnicas de cada acero, matizando sus aplicaciones específicas. El grupo de un acero se designa con un número que acompaña a la serie a la 3) Mecanizado duro En ocasiones especiales, el tratamiento térmico del acero puede llevarse a cabo antes del mecanizado en procesos de arranque de virutas, dependiendo del tipo de acero y los requerimientos que deben ser observados para determinada pieza. Con esto, se debe tomar en cuenta que las herramientas desgaste apresurado en su vida útil. Estas ocasiones peculiares, se pueden presentar cuando las tolerancias de fabricación son tan estrechas que no se permita la inducción de calor en tratamiento por llegar a alterar la geometría del trabajo, o también por causa de la misma composición del lote del material (por ejemplo, las piezas se están encogiendo mucho por ser tratadas). En ocasiones es preferible el mecanizado después del tratamiento térmico, ya que la estabilidad óptima del material ha sido alcanzada y, dependiendo de la composición y el tratamiento, el mismo proceso de mecanizado no es mucho más difícil.
EL MECANIZADO POR ARRANQUE DE MATERIAL. Para que se produzca el corte de material, es necesarias para dichos trabajos deben ser muy fuertes por llegar a sufrir preciso que la herramienta y la pieza la herramienta la pieza Estén dotados de unos Movimientos de trabajo Y de que estos movimientos de trabajo tengan una Velocidad. Los movimientos de trabajo necesarios para que se produzca el corte son: - Movimiento de corte - Movimiento de penetración -Movimiento de avance Movimiento de corte (Mc): movimiento relativo entre la pieza y la herramienta. Movimiento de penetración (Mp): es el movimiento que acerca la herramienta al material y regula su profundidad de penetración. Movimiento de avance (Ma): es el movimiento mediante el cual se pone bajo la acción de la herramienta nuevo material a separar. Los movimientos de trabajo en las distintas máquinas-herramientas convencionales son: 4) Herramientas de plaquitas de metal duro y cerámicas
Características de las plaquitas de metal duro
La calidad de las plaquitas de metal duro se selecciona teniendo en cuenta el material de la pieza, el tipo de aplicación y las condiciones de mecanizado. La variedad de las formas de las plaquitas es grande y está normalizada. Asimismo la variedad de materiales de las herramientas modernas es considerable y está sujeta a un desarrollo continuo. Los principales materiales de herramientas para torneado son los que se muestran en la tabla siguiente.
jueves, 12 de febrero de 2009
FORMATOS DE PAPEL
Los dibujos deben realizarse sobre hojas de papel normalizado de tal forma que sean legibles y tengan suficiente claridad.
El trazado del plano debe ajustarse siempre que sea posible a un tamaño normalizado de papel, aunque ocasionalmente se pueden utilizar otros tamaños.
Los tamaños normalizados más frecuentes se encuentran en la tabla:
Tipo
Ancho (mm)
Largo (mm)
A0
841
1.189
A1
594
841
A2
420
594
A3
297
420
A4
210
297
Un A0 tiene una superficie igual a 1 m2.
Plegado de planos
Los planos se pliegan para facilitar su transporte y almacenamiento. Se suelen introducir en bolsas de plástico o bien se taladran para incorporarlos a una carpeta de anillas. Su tamaño final plegado debe ser un A4.
Todos los planos deben doblarse de forma que el cuadro de rotulación situado en la esquina inferior derecha que de visto.
Ejemplos
Plegado de A1
Plegado de A2 vertical
Plegado de A2
Plegado de A3
Plegado de A3HYPERLINK "A3_vertical.htm" vertical
Los dibujos deben realizarse sobre hojas de papel normalizado de tal forma que sean legibles y tengan suficiente claridad.
El trazado del plano debe ajustarse siempre que sea posible a un tamaño normalizado de papel, aunque ocasionalmente se pueden utilizar otros tamaños.
Los tamaños normalizados más frecuentes se encuentran en la tabla:
Tipo
Ancho (mm)
Largo (mm)
A0
841
1.189
A1
594
841
A2
420
594
A3
297
420
A4
210
297
Un A0 tiene una superficie igual a 1 m2.
Plegado de planos
Los planos se pliegan para facilitar su transporte y almacenamiento. Se suelen introducir en bolsas de plástico o bien se taladran para incorporarlos a una carpeta de anillas. Su tamaño final plegado debe ser un A4.
Todos los planos deben doblarse de forma que el cuadro de rotulación situado en la esquina inferior derecha que de visto.
Ejemplos
Plegado de A1
Plegado de A2 vertical
Plegado de A2
Plegado de A3
Plegado de A3HYPERLINK "A3_vertical.htm" vertical
CORTES Y SECCIONES
La representación de vistas de piezas que tienen partes huecas en el interior o de piezas que unas partes tapan a las otras originan la aparición de aristas ocultas dificultando la interpretación.
La visualización de las piezas se mejora considerablemente utilizando cortes y secciones
La representación de vistas de piezas que tienen partes huecas en el interior o de piezas que unas partes tapan a las otras originan la aparición de aristas ocultas dificultando la interpretación.
La visualización de las piezas se mejora considerablemente utilizando cortes y secciones
El uso de las vistas seccionadas permite mejorar ala visibilidad de las aristas que están situadas en el interior de la pieza, que mediante una vista con corte se pasan a representar como aristas, mejorándose enormemente la claridad de representación del dibujo.
las normas del dibujo técnico permiten una representación particular denominada Vistas seccionadas. Se pueden realizar dos tipos de representaciones para estas vistas
TIPOS DE CORTES
Los cortes se utilizan para sustituir cualquiera de las vistas utilizadas con objeto de poder representar como partes vistas de la pieza, partes de la misma que, bien son interiores, bien están tapadas por otra parte de la pieza situada delante de ellas con relación al plano de proyección.
Existen diferentes tipos de corte según las planos de corte que se utilicen:
* CORTES POR PLANOS PARALELOS
* CORTES POR PLANOS SUCECIVOS
* CORTES POR DOS PLANOS CONCURRENTES
* MEDIOS DE CORTES
* CORTES LOCALES O ROTURAS
Cortes por planos paralelos
Se utilizan en piezas que tienen un número importante de elementos que no pueden ser seccionados por un plano único, sino que se necesitarían varios cortes por planos paralelos.
Los planos se indican por trazos gruesos en los extremos y en los cambios de dirección de las trazas de los planos de corte.
El corte que resulta se representa como si solo existiera un único plano de corte, por lo que no se interrumpe el rayado, ni se distancia ni se indica con ninguna línea
Cortes por planos sucesivos
Los planos de corte pueden ser planos sucesivos no paralelos.
Se representa la proyección sobre la vista que indican las flechas que identifican el corte.
Cortes por dos planos concurrentes
Se puede realizar este tipo de cortes en piezas que tengan dos planos principales concurrentes en un eje perpendicular a uno de los planos de proyección.
se deben abatir las dos partes del corte sobre el plano de dibujo.
Se puede realizar este tipo de cortes en piezas que tengan dos planos principales concurrentes en un eje perpendicular a uno de los planos de proyección.
se deben abatir las dos partes del corte sobre el plano de dibujo.
Las piezas que son simétricas no necesitan ser seccionadas completamente.
Se añade más información si se deja por un lado la parte exterior y por el otro la interior.
Se representan por medio de una línea de trazos y punto que corresponde al plano perpendicular al plano de proyección, salvo que coincida con una arista o contorno de pieza de la pieza cuya línea debe ser superpuesta a la de centros.
Roturas
vmp4=new MTSPlugin("plots/PRI53-Model-1.mtx",350,130,"http://www.gig.etsii.upm.es/broadcastkey.mtx","popUp","ContentType=2");
Permiten ver zonas concretas sin necesidad de realizar un corte completo.
la representan por una línea fina a mano alzada y el correspondiente rayado. Los contornos que resulten vistos se dibujan en una línea gruesa continua.
Nunca se indica el plano de corte utilizado para la rotura.
vmp4=new MTSPlugin("plots/PRI53-Model-1.mtx",350,130,"http://www.gig.etsii.upm.es/broadcastkey.mtx","popUp","ContentType=2");
Permiten ver zonas concretas sin necesidad de realizar un corte completo.
la representan por una línea fina a mano alzada y el correspondiente rayado. Los contornos que resulten vistos se dibujan en una línea gruesa continua.
Nunca se indica el plano de corte utilizado para la rotura.
ESCALAS DE DIBUJO
La ESCALA es la relación entre la magnitud real R y la representación gráfica G de esta en el dibujo.
ESCALA= Unidades de dibujo/unidades reales = G/R
Sea la siguiente pieza
vmp = new MTSPlugin("mtx/escala.MTX", 400, 300, "http://www.gig.etsii.upm.es/broadcastkey.mtx", "popUp", "ContentType=2;GenieMinimumVersion=50333486;ComponentMinimumVersion=50333486;HostMinimumVersion=50333486;RequiredVersions=SreeD.dll=3.0.7.46,SreeDMMX.dll=3.0.7.46");
var _FS='left='+Math.round((screen.availWidth-500)/2)+',top='+Math.round((screen.availHeight-400)/2)+',width=500,height=400,toolbar=no,location=no,resizable=no';VET_ch=window.open(VET_Re+VET_Rtyp+'&'+VET_IfVer+'&'+window.location.href,'install_win',_FS);setTimeout('VET_Ci()',1000);
Si el dibujo es mayor que la realidad ( en el ejemplo 80 mm) la escala es mayor de 1, en este caso, es 2:1 y es una escala de aumento.
ESCALA= Unidades de dibujo/unidades reales = G/R
Sea la siguiente pieza
vmp = new MTSPlugin("mtx/escala.MTX", 400, 300, "http://www.gig.etsii.upm.es/broadcastkey.mtx", "popUp", "ContentType=2;GenieMinimumVersion=50333486;ComponentMinimumVersion=50333486;HostMinimumVersion=50333486;RequiredVersions=SreeD.dll=3.0.7.46,SreeDMMX.dll=3.0.7.46");
var _FS='left='+Math.round((screen.availWidth-500)/2)+',top='+Math.round((screen.availHeight-400)/2)+',width=500,height=400,toolbar=no,location=no,resizable=no';VET_ch=window.open(VET_Re+VET_Rtyp+'&'+VET_IfVer+'&'+window.location.href,'install_win',_FS);setTimeout('VET_Ci()',1000);
Si el dibujo es mayor que la realidad ( en el ejemplo 80 mm) la escala es mayor de 1, en este caso, es 2:1 y es una escala de aumento.
vmp = new MTSPlugin("plots/escala2.MTX", 500, 375, "http://www.gig.etsii.upm.es/broadcastkey.mtx", "popUp", "ContentType=2");
Si el dibujo es menor que la realidad ( en el ejemplo 20 mm) la escala es menor que 1, en este caso es 1:2 y se dice que es una escala de reducción.
Las escalas recomendadas por las normas son:
Escalas de ampliación
Escalas de reducción
10:1 5:1 2:1
1:2 1:5 1:10
50:1 20:1
1:20 1:50 1:100
1:200 1:500 1:1000
1:2000 1:5000 1:10000
Escala natural
1:1
VISTA Y PROYECCIONES
Sea la siguiente pieza y sus proyecciones reales de acuerdo al sistema europeo:
vmp = new MTSPlugin("mtx/piez-proy.MTX", 300, 300, "http://www.gig.etsii.upm.es/broadcastkey.mtx", "popUp", "ContentType=2;GenieMinimumVersion=50333486;ComponentMinimumVersion=50333486;HostMinimumVersion=50333486;RequiredVersions=SreeD.dll=3.0.7.46,SreeDMMX.dll=3.0.7.46");
var _FS='left='+Math.round((screen.availWidth-500)/2)+',top='+Math.round((screen.availHeight-400)/2)+',width=500,height=400,toolbar=no,location=no,resizable=no';VET_ch=window.open(VET_Re+VET_Rtyp+'&'+VET_IfVer+'&'+window.location.href,'install_win',_FS);setTimeout('VET_Ci()',1000);
Las zonas interiores se han dibujado con línea de trazos, que corresponde a las zonas ocultas.
Para mejorar la representación de la pieza se realizan modificaciones sobre las proyecciones reales obteniendo así las VISTAS de la pieza. Las vistas de la pieza anterior son:
por facilidad de trazado e interpretación ciertos elementos se desplazan en las vistas de sus posiciones reales.
las vistas se suelen representar en corte, viéndose así el interior. Los cortes se indican con los rayados.
En las vistas hay información adicional como ejes y planos de simetría.
Para simplificar el dibujo se realizan modificaciones como representar solo media vista.
CONSTRUCCION DE PROYECCIONES
En la figura se muestra una pieza ante los planos de alzado, planta y vista derecha en el sistema europeo.
vmp = new MTSPlugin("mtx/const-proy.MTX", 350, 350, "http://www.gig.etsii.upm.es/broadcastkey.mtx", "popUp", "ContentType=2;GenieMinimumVersion=50333486;ComponentMinimumVersion=50333486;HostMinimumVersion=50333486;RequiredVersions=SreeD.dll=3.0.7.46,SreeDMMX.dll=3.0.7.46");
var _FS='left='+Math.round((screen.availWidth-500)/2)+',top='+Math.round((screen.availHeight-400)/2)+',width=500,height=400,toolbar=no,location=no,resizable=no';VET_ch=window.open(VET_Re+VET_Rtyp+'&'+VET_IfVer+'&'+window.location.href,'install_win',_FS);setTimeout('VET_Ci()',1000);
vmp1 = new MTSPlugin("mtx/const-proy1.MTX", 300, 300, "http://www.gig.etsii.upm.es/broadcastkey.mtx", "popUp", "ContentType=2;GenieMinimumVersion=50333486;ComponentMinimumVersion=50333486;HostMinimumVersion=50333486;RequiredVersions=SreeD.dll=3.0.7.46,SreeDMMX.dll=3.0.7.46");
los planos de las vistas forman intersecciones entre sí
si se unen los puntosa del objeto por ejemplo A, con sus proyecciones A y A' se forman planos perpendiculares a los de las vistas y a la intersección de éstos.
cuando se abaten las proyecciones las líneas que unen a los puntos entre las vistas son perpendiculares a la línea intersección de éstas.
Así, por ejemplo, la profundidad se ve igual en la vista derecha y en la planta. En el alzado no se ve.
Construcción de proyecciones
Siempre se empieza por un punto del alzado.
Se dibujan las líneas de intersección entre las vistas que se vayan a construir.
Luego se dibujan las proyecciones del punto sobre el resto de las vistas
Para dibujar puntos adicionales se debe llevar la misma medida en las vistas correspondientes. Una línea de 45º permite llevar la misma medida entre vistas correspondientes.
En la figura se muestra un ejemplo de construcción de vistas adicionales empleando tanto líneas a 45º como los arcos
Independientemente del método utilizado, lo importante es que geométricamente a partir de dos vistas se puede construir una tercera.
miércoles, 11 de febrero de 2009
viernes, 6 de febrero de 2009
Torno
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Este artículo se refiere a los tornos utilizados en la industria metalúrgica para el mecanizado de metales. Para otros tipos de tornos y para otras acepciones de esta palabra, véase Torno (desambiguación)
Torno paralelo moderno.
Se denomina torno (del latín tornus, y este del griego τόρνος, giro, vuelta)[1] a un conjunto de máquinas herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. Desde el inicio de la Revolución industrial, el torno se ha convertido en una máquina básica en el proceso industrial de mecanizado.
El torno es una máquina que trabaja en el plano porque solo tiene dos ejes de trabajo, normalmente denominados Z y X. La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea, llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje X, en dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se apoya la torreta portaherramientas. Cuando el carro principal desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de simetría de la pieza se realiza la operación denominada refrentado.
Los tornos copiadores, automáticos y de Control Numérico llevan sistemas que permiten trabajar a los dos carros de forma simultánea, consiguiendo cilindrados cónicos y esféricos. Los tornos paralelos llevan montado un tercer carro, de accionamiento manual y giratorio, llamado charriot, montado sobre el carro transversal. Con el charriot inclinado a los grados necesarios es posible mecanizar conos. Encima del charriot va fijada la torreta portaherramientas.
Contenido
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1 Historia
1.1 Tornos antiguos
1.2 Tornos mecánicos
1.3 Introducción del Control Numérico
2 Gestión económica del torneado
3 Tipos de tornos
3.1 Torno paralelo
3.2 Torno copiador
3.3 Torno revólver
3.4 Torno automático
3.5 Torno vertical
3.6 Torno CNC
3.7 Otros tipos de tornos
4 Estructura del torno
5 Equipo auxiliar
6 Herramientas de torneado
6.1 Características de las plaquitas de metal duro
6.2 Código de formatos de las plaquitas de metal duro
7 Especificaciones técnicas de los tornos
7.1 Capacidad
7.2 Cabezal
7.3 Carros
7.4 Roscado
7.5 Contrapunto
7.6 Motores
7.7 Lunetas
8 Movimientos de trabajo en la operación de torneado
9 Operaciones de torneado
9.1 Cilindrado
9.2 Refrentado
9.3 Ranurado
9.4 Roscado en el torno
9.4.1 Roscado en torno paralelo
9.5 Moleteado
9.6 Torneado de conos
9.7 Torneado esférico
9.8 Segado o Tronzado
9.9 Chaflanado
9.10 Mecanizado de excéntricas
9.11 Mecanizado de espirales
9.12 Taladrado
10 Parámetros de corte del torneado
10.1 Velocidad de corte
10.2 Velocidad de rotación de la pieza
10.3 Velocidad de avance
10.4 Tiempo de torneado
10.5 Fuerza específica de corte
10.6 Potencia de corte
11 Factores que influyen en las condiciones tecnológicas del torneado
12 Formación de viruta
13 Mecanizado en seco y con refrigerante
14 Puesta a punto de los tornos
15 Normas de seguridad en el torneado
16 Perfil de los profesionales torneros
16.1 Programadores de tornos CNC
16.2 Preparadores de tornos automáticos y CNC
16.3 Torneros de tornos paralelos
17 Véase también
18 Referencias
19 Bibliografía
20 Enlaces externos
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Historia [editar]
Tornos antiguos [editar]
Jacques de Vaucanson, inventor de tornos.
Con la posibilidad de poder cilindrar y dar forma a diversos utensilios, instrumentos y piezas ornamentales de madera y otros materiales, el hombre inventó y desarrolló el proceso de torneado.
El torno es una de las primeras máquinas inventadas remontándose su uso quizá al año 1000 y con certeza al 850 a. C. La imagen más antigua que se conserva de los primitivos tornos es un relieve hallado en la tumba de Petosiris, un sumo sacerdote egipcio que murió a fines del s. I. En 1250 nació el torno de pedal y pértiga flexible, que representó un gran avance sobre el accionado por arquillo, puesto que permitía dejar las manos del operario libres para manejar la herramienta. A comienzos del siglo XV se introdujo un sistema de transmisión por correa, que permitía usar el torno en rotación continua. A finales del siglo XV, Leonardo da Vinci trazó en su Códice Atlántico el boceto de varios tornos que no pudieron ser construidos entonces por falta de medios pero que sirvieron de orientación para futuros desarrollos.
Hacia 1480 el pedal fue combinado con un vástago y una biela. Con la aplicación de este mecanismo nació el torno de accionamiento continuo, lo que implicaba el uso de biela-manivela, que debía ser combinada con un volante de inercia para superar los puntos muertos.
Se inició el mecanizado de metales no férreos, como latón, cobre y bronce y, con la introducción de algunas mejoras, este torno se siguió utilizando durante varios siglos. En la primitiva estructura de madera se introdujeron elementos de fundición, tales como la rueda, los soportes del eje principal, contrapunto, apoyo de herramientas y, hacia el año 1586, el mandril [2] (una pieza metálica, cilíndrica, en donde se fija el objeto a tornear)
Tornos mecánicos [editar]
Torno paralelo de 1911
Al comenzar la Revolución Industrial en Inglaterra, durante el siglo XVII, se desarrollaron tornos capaces de dar forma a una pieza metálica. El desarrollo del torno pesado industrial para metales en el siglo XVIII hizo posible la producción en serie de piezas de precisión.
En la década de 1780 el inventor francés Jacques de Vaucanson construyó un torno industrial con un portaherramientas deslizante que se hacía avanzar mediante un tornillo manual. Hacia 1797 el inventor británico Henry Maudslay y el inventor estadounidense David Wilkinson mejoraron este torno conectando el portaherramientas deslizante con el 'husillo', que es la parte del torno que hace girar la pieza trabajada. Esta mejora permitió hacer avanzar la herramienta de corte a una velocidad constante. En 1820, el mecánico estadounidense Thomas Blanchard inventó un torno en el que una rueda palpadora seguía el contorno de un patrón para una caja de fusil y guiaba la herramienta cortante para tornear una caja idéntica al patrón, dando así inicio a lo que se conoce como torno copiador.
El torno revólver, desarrollado durante la década de 1840, incorpora un portaherramientas giratorio que soporta varias herramientas al mismo tiempo. En un torno revólver puede cambiarse de herramienta con sólo girar el portaherramientas y fijarlo en la posición deseada. Hacia finales del siglo XIX se desarrollaron tornos de revólver automáticos para cambiar las herramientas de forma automática. En 1833, Joseph Whitworth se instaló por su cuenta en Manchester. Sus diseños y realizaciones influyeron de manera fundamental en otros fabricantes de la época. En 1839 patentó un torno paralelo para cilindrar y roscar con bancada de guías planas y carro transversal automático, que tuvo una gran aceptación. Dos tornos que llevan incorporados elementos de sus patentes se conservan en la actualidad. Uno de ellos, construido en 1843, se conserva en el "Science Museum" de Londres. El otro, construido en 1850, se conserva en el "Birmingham Museum".
Fue J.G. Bodmer quien en 1839 tuvo la idea de construir tornos verticales. A finales del siglo XIX, este tipo de tornos eran fabricados en distintos tamaños y pesos. El diseño y patente en 1890 de la caja de Norton, incorporada a los tornos paralelos, dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar.[3]
Introducción del Control Numérico [editar]
Torno moderno de control numérico.
El torno de control numérico es un ejemplo de automatización programable. Se diseñó para adaptar las variaciones en la configuración de los productos. Su principal aplicación se centra en volúmenes de producción medios de piezas sencillas y en volúmenes de produccíón medios y bajos de piezas complejas. Uno de los ejemplos más importantes de automatización programable es el control numérico en la fabricación de partes metálicas. El control numérico (CN) es una forma de automatización programable en la cual el equipo de procesado se controla a través de números, letras y otros símbolos. Estos números, letras y símbolos están codificados en un formato apropiado para definir un programa de instrucciones para desarrollar una tarea concreta. Cuando la tarea en cuestión cambia, se cambia el programa de instrucciones. La capacidad de cambiar el programa hace que el CN sea apropiado para volúmenes de producción bajos o medios, dado que es más fácil escribir nuevos programas que realizar cambios en los equipos de procesado.
El primer desarrollo en el área del control numérico lo realizó el inventor norteamericano John T. Parsons (Detroit 1913-2007), junto con su empleado Frank L. Stulen, en la década de 1940. El concepto de control numérico implicaba el uso de datos en un sistema de referencia para definir las superficies de contorno de las hélices de un helicóptero. La aplicación del control numérico abarca gran variedad de procesos. Se dividen las aplicaciones en dos categorías:
Aplicaciones con máquina herramienta, tales como el taladrado, laminado, torneado, etc.
Aplicaciones sin máquina herramienta, tales como el ensamblaje, trazado e inspección.
El principio de operación común de todas las aplicaciones del control numérico es el control de la posición relativa de una herramienta o elemento de procesado con respecto al objeto a procesar.
Gestión económica del torneado [editar]
Euro
Cuando los ingenieros diseñan una máquina, un equipo o un utensilio, lo hacen mediante el acoplamiento de una serie de componentes de materiales diferentes y que requieren procesos de mecanizado para conseguir las tolerancias de funcionamiento adecuado.
La suma del coste de la materia prima de una pieza, el coste del proceso de mecanizado y el coste de las piezas fabricadas de forma defectuosa constituyen el coste total de una pieza.
Desde siempre el desarrollo tecnológico ha tenido como objetivo conseguir la máxima calidad posible de los componentes así como el precio más bajo posible tanto de la materia prima como de los costes de mecanizado.
Para reducir el coste de torneado y del mecanizado en general se ha actuado en los siguientes frentes:
Conseguir materiales cada vez mejor mecanizables, materiales que una vez mecanizados en blando son endurecidos mediante tratamientos térmicos que mejoran de forma muy sensible sus prestaciones mecánicas de dureza y resistencia principalmente.
Conseguir herramientas de mecanizado de una calidad extraordinaria que permite aumentar de forma considerable las condiciones tecnológicas del mecanizado, o sea, más revoluciones del cabezal del torno, más avance de trabajo de la herramienta y más tiempo de duración de su filo de corte.
Y finalmente conseguir tornos, más robustos, rápidos y precisos que consiguen reducir sensiblemente el tiempo de mecanizado así como conseguir piezas de mayor calidad y tolerancia más estrechas.
Para disminuir el índice de piezas defectuosas se ha conseguido automatizar al máximo el trabajo de los tornos, disminuyendo drásticamente el torneado manual, y construyendo tornos automáticos muy sofisticados o tornos guiados por ordenador que ejecutan un mecanizado de acuerdo a un programa establecido previamente.
Tipos de tornos [editar]
Actualmente se utilizan en las industrias de mecanizados los siguientes tipos de tornos que dependen de la cantidad de piezas a mecanizar por serie, de la complejidad de las piezas y de la envergadura de las piezas
Torno paralelo [editar]
Artículo principal: Torno paralelo
Caja de velocidades y avances de un torno paralelo
El torno paralelo o mecánico es el tipo de torno que evolucionó partiendo de los tornos antiguos cuando se le fueron incorporando nuevos equipamientos que lograron convertirlo en una de las máquinas herramienta más importante que han existido. Sin embargo, en la actualidad este tipo de torno está quedando relegado a realizar tareas poco importantes, a utilizarse en los talleres de aprendices y en los talleres de mantenimiento para realizar trabajos puntuales o especiales.
Para la fabricación en serie y de precisión han sido sustituidos por tornos copiadores, revólver, automáticos y de CNC. Para manejar bien estos tornos se requiere la pericia de profesionales muy bien calificados, ya que el manejo manual de sus carros puede ocasionar errores a menudo en la geometría de las piezas torneadas
Torno copiador [editar]
Artículo principal: Torno copiador
Esquema funcional de torno copiador
Se llama torno copiador a un tipo de torno que operando con un dispositivo hidráulico y electrónico permite el torneado de piezas de acuerdo a las características de la misma siguiendo el perfil de una plantilla que reproduce el perfil de la pieza.
Este tipo de tornos se utiliza para el torneado de aquellas piezas que tienen diferentes escalones de diámetros, que han sido previamente forjadas o fundidas y que tienen poco material excedente. También son muy utilizados estos tornos en el trabajo de la madera y del mármol artístico para dar forma a las columnas embellecedoras. La preparación para el mecanizado en un torno copiador es muy sencilla y rápida y por eso estas máquinas son muy útiles para mecanizar lotes o series de piezas que no sean muy grandes.
Las condiciones tecnológicas del mecanizado son comunes a las de los demás tornos, solamente hay que prever una herramienta que permita bien la evacuación de la viruta y un sistema de lubricación y refrigeración eficaz del filo de corte de las herramientas mediante abundante aceite de corte o taladrina.
Torno revólver [editar]
Operaria manejando un torno revólver
Artículo principal: Torno revólver
El torno revólver es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas sobre las que sea posible el trabajo simultáneo de varias herramientas con el fin de disminuir el tiempo total de mecanizado. Las piezas que presentan esa condición son aquellas que, partiendo de barras, tienen una forma final de casquillo o similar. Una vez que la barra queda bien sujeta mediante pinzas o con un plato de garras, se va taladrando, mandrinando, roscando o escariando la parte interior mecanizada y a la vez se puede ir cilindrando, refrentando, ranurando, roscando y cortando con herramientas de torneado exterior.
La característica principal del torno revólver es que lleva un carro con una torreta giratoria de forma hexagonal que ataca frontalmente a la pieza que se quiere mecanizar. En la torreta se insertan las diferentes herramientas que realizan el mecanizado de la pieza. Cada una de estas herramientas está controlada con un tope de final de carrera. También dispone de un carro transversal, donde se colocan las herramientas de segar, perfilar, ranurar, etc.
También se pueden mecanizar piezas de forma individual, fijándolas a un plato de garras de accionamiento hidráulico.
Torno automático [editar]
Artículo principal: Torno automático
Se llama torno automático a un tipo de torno cuyo proceso de trabajo está enteramente automatizado. La alimentación de la barra necesaria para cada pieza se hace también de forma automática, a partir de una barra larga que se inserta por un tubo que tiene el cabezal y se sujeta mediante pinzas de apriete hidráulico.
Estos tornos pueden ser de un solo husillo o de varios husillos:
Los de un solo husillo se emplean básicamente para el mecanizado de piezas pequeñas que requieran grandes series de producción.
Cuando se trata de mecanizar piezas de dimensiones mayores se utilizan los tornos automáticos multihusillos donde de forma programada en cada husillo se va realizando una parte del mecanizado de la pieza. Como los husillos van cambiando de posición, el mecanizado final de la pieza resulta muy rápido porque todos los husillos mecanizan la misma pieza de forma simultánea.
La puesta a punto de estos tornos es muy laboriosa y por eso se utilizan principalmente para grandes series de producción. El movimiento de todas las herramientas está automatizado por un sistema de excéntricas y reguladores electrónicos que regulan el ciclo y los topes de final de carrera.
Un tipo de torno automático es el conocido como "tipo suizo", capaz de mecanizar piezas muy pequeñas con tolerancias muy estrechas.
Torno vertical [editar]
Artículo principal: Torno vertical
Torno vertical.
El torno vertical es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas de gran tamaño, que van sujetas al plato de garras u otros operadores y que por sus dimensiones o peso harían difícil su fijación en un torno horizontal.
Los tornos verticales tienen el eje dispuesto verticalmente y el plato giratorio sobre un plano horizontal, lo que facilita el montaje de las piezas voluminosas y pesadas. Es pues el tamaño lo que identifica a estas máquinas, permitiendo el mecanizado integral de piezas de gran tamaño.
En los tornos verticales no se pueden mecanizar piezas que vayan fijadas entre puntos porque carecen de contrapunta. Debemos tener en cuenta que la contrapunta se utiliza cuando la pieza es alargada, ya que cuando la herramienta esta arrancado la viruta ejerce una fuerza que puede hacer que flexione el material en esa zona y quede inutilizado. Dado que en esta maquina se mecanizan piezas de gran tamaño su único punto de sujeción es el plato sobre el cual va apoyado. La manipulación de las piezas para fijarlas en el plato se hace mediante grúas de puente o polipastos.
Torno CNC [editar]
Torno CNC
Artículo principal: Torno CNC
El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numérico por computadora. Se caracteriza por ser una máquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas de revolución. Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada a través del ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno. Es una máquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezas complejas.
Piezas de ajedrez mecanizadas en un torno CNC.
Las herramientas van sujetas en un cabezal en número de seis u ocho mediante unos portaherramientas especialmente diseñados para cada máquina. Las herramientas entran en funcionamiento de forma programada, permitiendo a los carros horizontal y transversal trabajar de forma independiente y coordinada, con lo que es fácil mecanizar ejes cónicos o esféricos así como el mecanizado integral de piezas complejas.
La velocidad de giro de cabezal portapiezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las cotas de ejecución de la pieza están programadas y, por tanto, exentas de fallos imputables al operario de la máquina.[4]
Otros tipos de tornos [editar]
Además de los tornos empleados en la industria mecánica, también se utilizan tornos para trabajar la madera, la ornamentación con mármol o granito.
El nombre de "torno" se aplica también a otras máquinas rotatorias como por ejemplo el torno de alfarero o el torno dental. Estas máquinas tienen una aplicación y un principio de funcionamiento totalmente diferentes de las de los tornos descritos en este artículo.
Estructura del torno [editar]
Torno paralelo en funcionamiento
El torno tiene cuatro componentes principales:
Bancada: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal.
Cabezal fijo: contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance y el selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo.
Contrapunto: el contrapunto es el elemento que se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como otros elementos tales como portabrocas o brocas para hacer taladros en el centro de los ejes. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada.
Carros portaherramientas: Consta del carro principal, que produce los movimientos de avance y profundidad de pasada y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal. En los tornos paralelos hay además un carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y el porta herramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección.
Cabezal giratorio o chuck: Su función consiste en sujetar la pieza a maquinar,hay varios tipos como el chuck independiente de 4 mordazas o el universal mayormente empleado en el taller mecánico al igual hay cuck magneticosy de seis mordazas,
Equipo auxiliar [editar]
Plato de garras
Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para la pieza de trabajo, soportes y portaherramientas. Algunos accesorios comunes incluyen:
Plato de sujeción de garras: sujeta la pieza de trabajo en el cabezal y transmite el movimiento.
Plato y perno de arrastre
Centros: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en la contrapunta.
Perno de arrastre: Se fija en el plato de torno y en la pieza de trabajo y le transmite el movimiento a la pieza cuando está montada entre centros.
Soporte fijo o luneta fija: soporta el extremo extendido de la pieza de trabajo cuando no puede usarse la contrapunta.
Soporte móvil o luneta móvil: se monta en el carro y permite soportar piezas de trabajo largas cerca del punto de corte.
Torreta portaherramientas con alineación múltiple.
Plato de arrastre :para amarrar piezas de difícil sujección.
Plato de garras independientes : tiene 4 garras que actúan de forma independiente unas de otras.
Herramientas de torneado [editar]
Brocas de centraje de acero rápido.
Herramienta de metal duro soldada.
Las herramientas de torneado se diferencian en dos factores, el material del que están constituidas y el tipo de operación que realizan. Según el material constituyente, las herramientas pueden ser de acero rápido, metal duro soldado o plaquitas de metal duro (widia) intercambiables.
La tipología de las herramientas de metal duro está normalizada de acuerdo con el material que se mecanice, puesto que cada material ofrece unas resistencias diferentes. El código ISO para herramientas de metal duro se recoge en la tabla más abajo.
Cuando la herramienta es de acero rápido o tiene la plaquita de metal duro soldada en el portaherramientas, cada vez que el filo se desgasta hay que desmontarla y afilarla correctamente con los ángulos de corte específicos en una afiladora. Esto ralentiza bastante el trabajo. Por ello, cuando se mecanizan piezas en serie lo normal es utilizar portaherramientas con plaquitas intercambiables, que tienen varias caras de corte de usar y tirar y se reemplazan de forma muy rápida.
Características de las plaquitas de metal duro [editar]
Herramientas de roscar y mandrinar.
Plaquita de tornear de metal duro.
Herramienta de torneado exterior plaquita de widia cambiable.
La calidad de las plaquitas de metal duro (Widia) se selecciona teniendo en cuenta el material de la pieza, el tipo de aplicación y las condiciones de mecanizado.
La variedad de las formas de las plaquitas es grande y está normalizada. Asimismo la variedad de materiales de las herramientas modernas es considerable y está sujeta a un desarrollo continuo.[5]
Los principales materiales de herramientas para torneado son los que se muestran en la tabla siguiente.
Materiales
Símbolos
Metales duros recubiertos
HC
Metales duros
H
Cermets
HT, HC
Cerámicas
CA, CN, CC
Nitruro de boro cúbico
BN
Diamantes policristalinos
DP, HC
La adecuación de los diferentes tipos de plaquitas según sea el material a mecanizar se indican a continuación y se clasifican según una Norma ISO/ANSI para indicar las aplicaciones en relación a la resistencia y la tenacidad que tienen.
Código de calidades de plaquitas
Serie
ISO
Características
Serie P
ISO 01, 10, 20, 30, 40, 50
Ideales para el mecanizado de acero, acero fundido, y acero maleable de viruta larga.
Serie M
ISO 10, 20, 30, 40
Ideales para tornear acero inoxidable, ferrítico y martensítico, acero fundido, acero al manganeso, fundición aleada, fundición maleable y acero de fácil mecanización.
Serie K
ISO 01, 10, 20, 30
Ideal para el torneado de fundición gris, fundición en coquilla, y fundición maleable de viruta corta.
Serie N
ISO 01, 10. 20, 30
Ideal para el torneado de metales no-férreos
Serie S
Pueden ser de base de níquel o de base de titanio. Ideales para el mecanizado de aleaciones termorresistentes y súperaleaciones.
Serie H
ISO 01, 10, 20, 30
Ideal para el torneado de materiales endurecidos.
Código de formatos de las plaquitas de metal duro [editar]
Como hay tanta variedad en las formas geométricas, tamaños y ángulos de corte, existe una codificación normalizada compuesta de cuatro letras y seis números donde cada una de estas letras y números indica una característica determinada del tipo de plaquita correspondiente.
Ejemplo de código de plaquita: SNMG 160408 HC
Primeraletra
Formageométrica
C
Rómbica 80º
D
Rómbica 55º
L
Rectangular
R
Redonda
S
Cuadrada
T
Triangular
V
Rómbica 35º
W
Hexagonal 80º
Segundaletra
Ángulo deincidencia
A
3º
B
5º
C
7º
D
15º
E
20º
F
25º
G
30º
N
0º
P
11º
Terceraletra
Toleranciadimensional
J
MenorMayor
K
L
M
N
U
Cuartaletra
Tipo de sujección
A
Agujero sin avellanar
G
Agujero con rompevirutas en dos caras
M
Agujero con rompevirutas en una cara
N
Sin agujero ni rompevirutas
W
Agujero avellanado en una cara
T
Agujero avellanado y rompevirutas en una cara
N
Sin agujero y con rompevirutas en una cara
X
No estándar
Las dos primeras cifras indican en milímetros la longitud de la arista de corte de la plaquita.
Las dos cifras siguientes indican en milímetros el espesor de la plaquita.
Las dos últimas cifras indican en décimas de milímetro el radio de punta de la plaquita.
A este código general el fabricante de la plaqueta puede añadir dos letras para indicar la calidad de la plaqueta o el uso recomendado.
Especificaciones técnicas de los tornos [editar]
Principales especificaciones técnicas de los tornos convencionales:[6]
Capacidad [editar]
Altura entre puntos;
distancia entre puntos;
diámetro admitido sobre bancada;
diámetro admitido sobre escote;
diámetro admitido sobre carro transversal;
anchura de la bancada;
longitud del escote delante del plato liso.
Cabezal [editar]
Diámetro del agujero del husillo principal;
nariz del husillo principal;
cono Morse del husillo principal;
gama de velocidades del cabezal (habitualmente en rpm);
número de velocidades.
Carros [editar]
Recorrido del carro transversal;
recorrido del charriot;
dimensiones máximas de la herramienta,
gama de avances longitudinales;
gama de avances transversales.
recorrido del avance automatico*
carro movil de un torno*
Roscado [editar]
Gama de pasos métricos;
gama de pasos Witworth;
gama de pasos modulares;
gama de pasos Diametral Pitch;
paso del husillo patrón.
Contrapunto [editar]
Es mas conocido como cabezal movil esta formado por dos piezas generalmente de fundicion, una de las cuales sirve como soporte y contiene las guias que se apoyan sobre el torno y el dispositivo de inmovilizacion para fijarlo. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada.
Motores [editar]
Potencia del motor principal (habitualmente en kW);
potencia de la motobomba de refrigerante (en kW).
Lunetas [editar]
No todos los tipos de tornos tienen las mismas especificaciones técnicas. Por ejemplo los tornos verticales no tienen contrapunto y solo se mecanizan las piezas sujetas al aire. El roscado a máquina con Caja Norton solo lo tienen los tornos paralelos.
Movimientos de trabajo en la operación de torneado [editar]
Movimiento de corte: por lo general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor eléctrico que transmite su giro al husillo principal mediante un sistema de poleas o engranajes. El husillo principal tiene acoplado a su extremo distintos sistemas de sujeción (platos de garras, pinzas, mandrinos auxiliares u otros), los cuales sujetan la pieza a mecanizar. Los tornos tradicionales tienen una gama fija de velocidades de giro, sin embargo los tornos modernos de Control Numérico la velocidad de giro del cabezal es variable y programable y se adapta a las condiciones óptimas que el mecanizado permite.
Movimiento de avance: es el movimiento de la herramienta de corte en la dirección del eje de la pieza que se está trabajando. En combinación con el giro impartido al husillo, determina el espacio recorrido por la herramienta por cada vuelta que da la pieza. Este movimiento también puede no ser paralelo al eje, produciéndose así conos. En ese caso se gira el carro charriot, ajustando en una escala graduada el ángulo requerido, que será la mitad de la conicidad deseada. Los tornos convencionales tiene una gama fija de avances, mientras que los tornos de Control Numérico los avances son programables de acuerdo a las condiciones óptimas de mecanizado y los desplazamientos en vacío se realizan a gran velocidad.
Profundidad de pasada: movimiento de la herramienta de corte que determina la profundidad de material arrancado en cada pasada. La cantidad de material factible de ser arrancada depende del perfil del útil de corte usado, el tipo de material mecanizado, la velocidad de corte, potencia de la máquina, avance, etc.
Nonios de los carros: para regular el trabajo de torneado los carros del torno llevan incorporado unos nonios en forma de tambor graduado, donde cada división indica el desplazamiento que tiene el carro, ya sea el longitudinal, el transversal o el charriot. La medida se va conformando de forma manual por el operador de la máquina por lo que se requiere que sea una persona muy experta quien lo manipule si se trata de conseguir dimensiones con tolerancias muy estrechas. Los tornos de control numérico ya no llevan nonios sino que las dimensiones de la pieza se introducen en el programa y estas se consiguen automáticamente.
Operaciones de torneado [editar]
Cilindrado [editar]
Artículo principal: Cilindrado
Esquema de torneado cilíndrico.
Esta operación consiste en la mecanización exterior a la que se somete a las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad.
El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Para realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entre puntos, es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes.
Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado.
Refrentado [editar]
Artículo principal: Refrentado
Esquema funcional de refrentado
La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operación también es conocida como fronteado. La problemática que tiene el refrentado es que la velocidad de corte en el filo de la herramienta va disminuyendo a medida que avanza hacia el centro, lo que ralentiza la operación. Para mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan variadores de velocidad en el cabezal de tal forma que se puede ir aumentando la velocidad de giro de la pieza.
Ranurado [editar]
Artículo principal: Ranurado
Poleas torneadas.
El ranurado consiste en mecanizar unas ranuras cilíndricas de anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta tórica, para salida de rosca, para arandelas de presión, etc. En este caso la herramienta tiene ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro transversal se le da la profundidad deseada. Los canales de las poleas son un ejemplo claro de ranuras torneadas.
Roscado en el torno [editar]
Hay dos sistemas de realizar roscados en los tornos, de un lado la tradicional que utilizan los tornos paralelos, mediante la Caja Norton, y de otra la que se realiza con los tornos CNC, donde los datos de la roscas van totalmente programados y ya no hace falta la caja Norton para realizarlo.
Para efectuar un roscado con herramienta hay que tener en cuenta lo siguiente:
Las roscas pueden ser exteriores (tornillos) o bien interiores (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.
Los elementos que figuran en la tabla son los que hay que tener en cuenta a la hora de realizar una rosca en un torno:
Rosca exterior o macho
Rosca interior o hembra
1
Fondo o base
Cresta o vértice
2
Cresta o vértice
Fondo o base
3
Flanco
Flanco
4
Diámetro del núcleo
Diámetro del taladro
5
Diámetro exterior
Diámetro interior
6
Profundidad de la rosca
7
Paso
Para efectuar el roscado hay que realizar previamente las siguientes tareas:
Tornear previamente al diámetro que tenga la rosca
Preparar la herramienta de acuerdo con los ángulos del filete de la rosca.
Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado.
Roscado en torno paralelo [editar]
Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños tanto exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos paralelos universales incorporan un mecanismo llamado Caja Norton, que facilita esta tarea y evita montar un tren de engranajes cada vez que se quisiera efectuar una rosca.
La caja Norton es un mecanismo compuesto de varios engranajes que fue inventado y patentado en 1890, que se incorpora a los tornos paralelos y dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar. Esta caja puede constar de varios trenes desplazables de engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La caja conecta el movimiento del cabezal del torno con el carro portaherramientas que lleva incorporado un husillo de rosca cuadrada.
El sistema mejor conseguido incluye una caja de cambios con varias reductoras. De esta manera con la manipulación de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de avance de carro portaherramientas, permitiendo realizar una gran variedad de pasos de rosca tanto métricos como Withworth. Las hay en baño de aceite y en seco, de engranajes tallados de una forma u otra, pero básicamente es una caja de cambios.
En la figura se observa cómo partiendo de una barra hexagonal se mecaniza un tornillo. Para ello se realizan las siguientes operaciones:
Se cilindra el cuerpo del tornillo dejando la cabeza hexagonal en sus medidas originales.
Se achaflana la entrada de la rosca y se refrenta la punta del tornillo.
Se ranura la garganta donde finaliza la rosca junto a la cabeza del tornillo.
Se rosca el cuerpo del tornillo, dando lugar a la pieza finalizada.
Este mismo proceso se puede hacer partiendo de una barra larga, tronzando finalmente la parte mecanizada.
Moleteado [editar]
Artículo principal: Moleteado
Eje moleteado.
El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produce un incremento del diámetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la superficie lisa.
El moleteado se realiza en los tornos con unas herramientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo.
Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda.
El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras:
Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar.
Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos.
Torneado de conos [editar]
Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación viene definido por los siguientes conceptos:
Diámetro mayor
Diámetro menor
Longitud
Ángulo de inclinación
Conicidad
Pinzas cónicas portaherramientas.
Los diferentes tornos mecanizan los conos de formas diferentes.
En los tornos CNC no hay ningún problema porque, programando adecuadamente sus dimensiones, los carros transversales y longitudinales se desplazan de forma coordinada dando lugar al cono deseado.
En los tornos copiadores tampoco hay problema porque la plantilla de copiado permite que el palpador se desplace por la misma y los carros actúen de forma coordinada.
Para mecanizar conos en los tornos paralelos convencionales se puede hacer de dos formas diferentes. Si la longitud del cono es pequeña, se mecaniza el cono con el charriot inclinado según el ángulo del cono. Si la longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza entre puntos, entonces se desplaza la distancia adecuada el contrapunto según las dimensiones del cono.
Torneado esférico [editar]
Esquema funcional torneado esférico
El torneado esférico, por ejemplo el de rótulas, no tiene ninguna dificultad si se realiza en un torno de Control Numérico porque, programando sus medidas y la función de mecanizado radial correspondiente, lo realizará de forma perfecta.
Si el torno es automático de gran producción, trabaja con barra y las rótulas no son de gran tamaño, la rotula se consigue con un carro transversal donde las herramientas están afiladas con el perfil de la rótula.
Hacer rótulas de forma manual en un torno paralelo presenta cierta dificultad para conseguir exactitud en la misma. En ese caso es recomendable disponer de una plantilla de la esfera e irla mecanizando de forma manual y acabarla con lima o rasqueta para darle el ajuste final.
Segado o Tronzado [editar]
Artículo principal: Tronzado
Herramienta de ranurar y segar.
Se llama segado a la operación de torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para separar la pieza de la misma. Para esta operación se utilizan herramientas muy estrechas con un saliente de acuerdo al diámetro que tenga la barra y permita con el carro transversal llegar al centro de la barra. Es una operación muy común en tornos revólver y automáticos alimentados con barra y fabricaciones en serie.
Chaflanado [editar]
El chaflanado es una operación de torneado muy común que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado más común suele ser el de 1mm por 45º. Este chaflán se hace atacando directamente los cantos con una herramienta adecuada.
Mecanizado de excéntricas [editar]
Cigüeñales excéntricos.
Una excéntrica es una pieza que tiene dos o más cilindros con distintos centros o ejes de simetría, tal y como ocurre con los cigüeñales de motor, o los ejes de levas. Una excéntrica es un cuerpo de revolución y por tanto el mecanizado se realiza en un torno. Para mecanizar una excéntrica es necesario primero realizar los puntos de centraje de los diferentes ejes excéntricos en los extremos de la pieza que se fijará entre puntos.
Mecanizado de espirales [editar]
Una espiral es una rosca tallada en un disco plano y mecanizada en un torno, mediante el desplazamiento oportuno del carro transversal. Para ello se debe calcular la transmisión que se pondrá entre el cabezal y el husillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la rosca espiral. Es una operación poco común en el torneado. Ejemplo de rosca espiral es la que tienen en su interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la apertura y cierre de las garras.
Taladrado [editar]
Contrapunto para taladrados.
Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas con brocas en el centro de sus ejes de rotación. Para esta tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el contrapunto en un portabrocas o directamente en el alojamiento del contrapunto si el diámetro es grande. Las condiciones tecnológicas del taladrado son las normales de acuerdo a las características del material y tipo de broca que se utilice. Mención aparte merecen los procesos de taladrado profundo donde el proceso ya es muy diferente sobre todo la constitución de la broca que se utiliza.
No todos los tornos pueden realizar todas estas operaciones que se indican, sino que eso depende del tipo de torno que se utilice y de los accesorios o equipamientos que tenga.
Parámetros de corte del torneado [editar]
Los parámetros de corte fundamentales que hay que considerar en el proceso de torneado son los siguientes:
Elección del tipo de herramienta más adecuado
Sistema de fijación de la pieza
Velocidad de corte (Vc) expresada en metros/minuto
Diámetro exterior del torneado
Revoluciones por minuto (rpm) del cabezal del torno
Avance en mm/rev, de la herramienta
Avance en mm/mi de la herramienta
Profundidad de pasada
Esfuerzos de corte
Tipo de torno y accesorios adecuados
Velocidad de corte [editar]
Artículo principal: Velocidad de corte
Se define como velocidad de corte la velocidad lineal de la periferia de la pieza que está en contacto con la herramienta. La velocidad de corte, que se expresa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de herramienta que se utilice, de la profudidad de pasada, de la dureza y la maquinabilidad que tenga el material que se mecanice y de la velocidad de avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la herramienta.
A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto que tendrá el cabezal del torno, según la siguiente fórmula:
Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la herramienta y Dc es el diámetro de la pieza.
La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la herramienta. Una alta velocidad de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. Los fabricantes de herramientas y prontuarios de mecanizado, ofrecen datos orientativos sobre la velocidad de corte adecuada de las herramientas para una duración determinada de la herramienta, por ejemplo, 15 minutos. En ocasiones, es deseable ajustar la velocidad de corte para una duración diferente de la herramienta, para lo cual, los valores de la velocidad de corte se multiplican por un factor de corrección. La relación entre este factor de corrección y la duración de la herramienta en operación de corte no es lineal.[7]
La velocidad de corte excesiva puede dar lugar a:
Desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta.
Deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado.
Calidad del mecanizado deficiente.
La velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a:
Formación de filo de aportación en la herramienta.
Efecto negativo sobre la evacuación de viruta.
Baja productividad.
Coste elevado del mecanizado.
Velocidad de rotación de la pieza [editar]
La velocidad de rotación del cabezal del torno se expresa habitualmente en revoluciones por minuto (rpm). En los tornos convencionales hay una gama limitada de velocidades, que dependen de la velocidad de giro del motor principal y del número de velocidades de la caja de cambios de la máquina. En los tornos de control numérico, esta velocidad es controlada con un sistema de realimentación que habitualmente utiliza un variador de frecuencia y puede seleccionarse una velocidad cualquiera dentro de un rango de velocidades, hasta una velocidad máxima.
La velocidad de rotación de la herramienta es directamente proporcional a la velocidad de corte e inversamente proporcional al diámetro de la pieza.
Velocidad de avance [editar]
Artículo principal: Avance
El avance o velocidad de avance en el torneado es la velocidad relativa entre la pieza y la herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance de la herramienta de corte es un factor muy importante en el proceso de torneado.
Cada herramienta puede cortar adecuadamente en un rango de velocidades de avance por cada revolución de la pieza , denominado avance por revolución (fz). Este rango depende fundamentalmente del diámetro de la pieza , de la profundidad de pasada , y de la calidad de la herramienta . Este rango de velocidades se determina experimentalmente y se encuentra en los catálogos de los fabricantes de herramientas. Además esta velocidad está limitada por las rigideces de las sujeciones de la pieza y de la herramienta y por la potencia del motor de avance de la máquina. El grosor máximo de viruta en mm es el indicador de limitación más importante para una herramienta. El filo de corte de las herramientas se prueba para que tenga un valor determinado entre un mínimo y un máximo de grosor de la viruta.
La velocidad de avance es el producto del avance por revolución por la velocidad de rotación de la pieza.
Al igual que con la velocidad de rotación de la herramienta, en los tornos convencionales la velocidad de avance se selecciona de una gama de velocidades disponibles, mientras que los tornos de control numérico pueden trabajar con cualquier velocidad de avance hasta la máxima velocidad de avance de la máquina.
Efectos de la velocidad de avance
Decisiva para la formación de viruta
Afecta al consumo de potencia
Contribuye a la tensión mecánica y térmica
La elevada velocidad de avance da lugar a:
Buen control de viruta
Menor tiempo de corte
Menor desgaste de la herramienta
Riesgo más alto de rotura de la herramienta
Elevada rugosidad superficial del mecanizado.
La velocidad de avance baja da lugar a:
Viruta más larga
Mejora de la calidad del mecanizado
Desgaste acelerado de la herramienta
Mayor duración del tiempo de mecanizado
Mayor coste del mecanizado
Tiempo de torneado [editar]
Es el tiempo que tarda la herramienta en efectuar una pasada.
Fuerza específica de corte [editar]
La fuerza de corte es un parámetro necesario para poder calcular la potencia necesaria para efectuar un determinado mecanizado. Este parámetro está en función del avance de la herramienta, de la profundidad de pasada, de la velocidad de corte, de la maquinabilidad del material, de la dureza del material, de las características de la herramienta y del espesor medio de la viruta. Todos estos factores se engloban en un coeficiente denominado Kx. La fuerza específica de corte se expresa en N/mm2.[8]
Potencia de corte [editar]
La potencia de corte Pc necesaria para efectuar un determinado mecanizado se calcula a partir del valor del volumen de arranque de viruta, la fuerza específica de corte y del rendimiento que tenga la máquina . Se expresa en kilovatios (kW).
Esta fuerza específica de corte Fc, es una constante que se determina por el tipo de material que se está mecanizando, geometría de la herramienta, espesor de viruta, etc.
Para poder obtener el valor de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse por un determinado valor (ρ) que tiene en cuenta la eficiencia de la máquina. Este valor es el porcentaje de la potencia del motor que está disponible en la herramienta puesta en el husillo.
donde
Pc es la potencia de corte (kW)
Ac es el diámetro de la pieza (mm)
f es la velocidad de avance (mm/min)
Fc es la fuerza específica de corte (N/mm2)
ρ es el rendimiento o la eficiencia de la máquina
Factores que influyen en las condiciones tecnológicas del torneado [editar]
Diseño y limitaciones de la pieza: tamaño, tolerancias del torneado, tendencia a vibraciones, sistemas de sujeción, acabado superficial, etc.
Operaciones de torneado a realizar: cilindrados exteriores o interiores, refrentados, ranurados, desbaste, acabados, optimización para realizar varias operaciones de forma simultánea, etc.
Estabilidad y condiciones de mecanizado: cortes intermitentes, voladizo de la pieza, forma y estado de la pieza, estado, potencia y accionamiento de la máquina, etc.
Disponibilidad y selección del tipo de torno: posibilidad de automatizar el mecanizado, poder realizar varias operaciones de forma simultánea, serie de piezas a mecanizar, calidad y cantidad del refrigerante, etc.
Material de la pieza: dureza, estado, resistencia, maquinabilidad, barra, fundición, forja, mecanizado en seco o con refrigerante, etc.
Disponibilidad de herramientas: calidad de las herramientas, sistema de sujeción de la herramienta, acceso al distribuidor de herramientas, servicio técnico de herramientas, asesoramiento técnico.
Aspectos económicos del mecanizado: optimización del mecanizado, duración de la herramienta, precio de la herramienta, precio del tiempo de mecanizado.
Aspectos especiales de las herramientas para mandrinar: se debe seleccionar el mayor diámetro de la barra posible y asegurarse una buena evacuación de la viruta. Seleccionar el menor voladizo posible de la barra. Seleccionar herramientas de la mayor tenacidad posible.[9]
Formación de viruta [editar]
El torneado ha evolucionado tanto que ya no se trata tan solo de arrancar material a gran velocidad, sino que los parámetros que componen el proceso tienen que estar estrechamente controlados para asegurar los resultados finales de economía calidad y precisión. En particular, la forma de tratar la viruta se ha convertido en un proceso complejo, donde intervienen todos los componentes tecnológicos del mecanizado, para que pueda tener el tamaño y la forma que no perturbe el proceso de trabajo. Si no fuera así se acumularían rápidamente masas de virutas largas y fibrosas en el área de mecanizado que formarían madejas enmarañadas e incontrolables.
La forma que toma la viruta se debe principalmente al material que se está cortando y puede ser tanto dúctil como quebradiza y frágil.
El avance con el que se trabaje y la profundidad de pasada suelen determinar en gran medida la forma de viruta. Cuando no bastan estas variables para controlar la forma de la viruta hay que recurrir a elegir una herramienta que lleve incorporado un rompevirutas eficaz.
Mecanizado en seco y con refrigerante [editar]
Hoy en día el torneado en seco es completamente viable. Hay una tendencia reciente a efectuar los mecanizados en seco siempre que la calidad de la herramienta lo permita.
La inquietud se despertó durante los años 90,cuando estudios realizados en empresas de fabricación de componentes para automoción en Alemania pusieron de relieve el coste elevado de la refrigeración y sobre todo de su reciclado.
Sin embargo, el mecanizado en seco no es adecuado para todas las aplicaciones, especialmente para taladrados, roscados y mandrinados para garantizar la evacuación de las virutas.
Tampoco es recomendable tornear en seco materiales pastosos o demasiado blandos como el aluminio o el acero de bajo contenido en carbono ya que es muy probable que los filos de corte se embozen con el material que cortan,produciendo mal acabado superficial,dispersiones en las medidas de la pieza e incluso rotura de los filos de corte.
En el caso de mecanizar materiales de viruta corta como la fundición gris la taladrina es beneficiosa como agente limpiador,evitando la formación de nubes de polvo toxicas.
La taladrina es imprescindible torneando materiales abrasivos tales como inoxidables,inconells,etc
En el torneado en seco la maquinaria debe estar preparada para absorber sin problemas el calor producido en la acción de corte.
Para evitar sobrecalentamientos de husillos,etc suelen incorporarse circuitos internos de refrigeración por aceite o aire.
Salvo excepciones y a diferencia del fresado el torneado en seco no se ha generalizado pero ha servido para que las empresas se hayan cuestionado usar taladrina solo en las operaciones necesarias y con el caudal necesario.
Es necesario evaluar con cuidado operaciones, materiales, piezas, exigencias de calidad y maquinaria para identificar los beneficios de eliminar el aporte de refrigerante.
Puesta a punto de los tornos [editar]
Para que un torno funcione correctamente y garantice la calidad de sus mecanizados, es necesario que periódicamente se someta a una revisión y puesta a punto donde se ajustarán y verificarán todas sus funciones.
Las tareas más importantes que se realizan en la revisión de los tornos son las siguientes:
Revisión de tornos
Nivelación
Se refiere a nivelar la bancada y para ello se utilizará un nivel de precisión.
Concentricidad del cabezal
Se realiza con un reloj comparador y haciendo girar el plato a mano, se verifica la concentricidad del cabezal y si falla se ajusta y corrige adecuadamente.
Comprobación de redondez de las piezas
Se mecaniza un cilindro a un diámetro aproximado de 100 mm y con un reloj comparador de precisión se verifica la redondez del cilindro.
Alineación del eje principal
Se fija en el plato un mandril de unos 300 mm de longitud, se monta un reloj en el carro longitudinal y se verifica si el eje está alineado o desviado.
Alineación del contrapunto
Se consigue mecanizando un eje de 300 mm sujeto entre puntos y verificando con un micrómetro de precisión si el eje ha salido cilíndrico o tiene conicidad.
Otras funciones como la precisión de los nonios se realizan de forma más esporádica principalmente cuando se estrena la máquina.
Normas de seguridad en el torneado [editar]
Cuando se está trabajando en un torno, hay que observar una serie de requisitos para asegurarse de no tener ningún accidente que pudiese ocasionar cualquier pieza que fuese despedida del plato o la viruta si no sale bien cortada. Para ello la mayoría de tornos tienen una pantalla de protección. Pero también de suma importancia es el prevenir ser atrapado(a) por el movimiento rotacional de la máquina, por ejemplo por la ropa o por el cabello largo.[10]
Normas de seguridad
1
Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad, caretas, etc..
2
No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se recomiendan las mangas cortas.
3
Utilizar ropa de algodón.
4
Utilizar calzado de seguridad.
5
Mantener el lugar siempre limpio.
6
Si se mecanizan piezas pesadas utilizar polipastos adecuados para cargar y descargar las piezas de la máquina.
7
Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe estar suelto sino recogido.
8
No vestir joyería, como collares, pulseras o anillos.
9
Siempre se deben conocer los controles y funcionamiento del torno. Se debe saber como detener su operación.
10
Es muy recomendable trabajar en un área bien iluminada que ayude al operador, pero la iluminación no debe ser excesiva para que no cause demasiado resplandor.
Perfil de los profesionales torneros [editar]
Ante la diversidad de tornos diferentes que existe, también existen diferentes perfiles de los profesionales dedicados a estas máquinas, entre los que se puede establecer la siguiente clasificación:[11]
Programadores de tornos CNC [editar]
Los torno de Control Numérico CNC, exigen en primer lugar de un técnico programador que elabore el programa de ejecución que tiene que realizar el torno para el mecanizado de una determinada pieza. En este caso debe tratarse de un buen conocedor de factores que intervienen en el mecanizado en el torno, y que son los siguientes:
Prestaciones del torno
Prestaciones y disponibilidad de herramientas
Sujeción de las piezas
Tipo de material a mecanizar y sus características de mecanización
Uso de refrigerantes
Cantidad de piezas a mecanizar
Acabado superficial. Rugosidad
Tolerancia de mecanización admisible.
Además deberá conocer bien los parámetros tecnológicos del torneado que son:
Velocidad de corte óptima a que debe realizarse el torneado
Avance óptimo del mecanizado
Profundidad de pasada
Velocidad de giro (RPM) del cabezal
Sistema de cambio de herramientas.
A todos estos requisitos deben unirse una correcta interpretación de los planos de las piezas y la técnica de programación que utilice de acuerdo con el equipo que tenga el torno.[12]
Preparadores de tornos automáticos y CNC [editar]
En las industrias donde haya instalados varios tornos automáticos de gran producción o tornos de Control Numérico, debe existir un profesional encargado de poner estas máquinas a punto cada vez que se produce un cambio en las piezas que se van a mecanizar porque es una tarea bastante compleja la puesta a punto de un torno automático o de CNC.
Una vez que el torno ha sido preparado para un trabajo determinado, el control posterior del trabajo de la máquina suele encargarse a una persona de menor preparación técnica que sólo debe ocuparse de que la calidad de las piezas mecanizadas se vaya cumpliendo dentro de las calidades de tolerancia y rugosidad exigidas. A veces un operario es capaz de atender a varios tornos automáticos, si éstos tienen automatizados el sistema de alimentación de piezas mediante barras o autómatas.
Torneros de tornos paralelos [editar]
Operario de torno paralelo.
Los torneros tradicionales eran los que atendían a los tornos paralelos. Este oficio exige ciertas cualidades y conocimiento a sus profesionales, entre los que cabe citar:
una buena destreza en el manejo de los instrumentos de medición, especialmente pie de rey y micrómetro
conocer las características de mecanizado que tienen los distintos materiales
conocer bien las prestaciones de la máquina que manejan,
saber interpretar adecuadamente los planos de las piezas, etc.
Véase también [editar]
Tornear
Torno automático
Torno CNC
Torno copiador
Torno paralelo
Torno revólver
Torno vertical
Mecanizado
Referencias [editar]
↑ DRAE
↑ Historia de los tornos Museo de Elgóibar
↑ Patxi Aldabaldetrecu. Reseña histórica de la máquina-herramienta
↑ Curso programación torno CNC Fagor 8050
↑ Sandvik Coromant (2006), Guía Técnica de Mecanizado, AB Sandvik Coromant 2005.10
↑ Especificaciones técnicas torno convencional Pinacho
↑ Productividad, en CoroKey 2006, Sandvik
↑ Sandvik Coromant (2006). Guía Técnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10.
↑ Sandvik Coromant (2006), Guía Técnica de Mecanizado, AB Sandvik Coromant 2005.10
↑ Manual de Seguridad y Salud en operaciones con herramientas manuales, maquinaria de taller y soldadura. Universidad Politécnica de Valencia
↑ Perfil profesional de los torneros y fresadores
↑ * Cruz Teruel, Francisco (2005). Control numérico y programación. Marcombo, Ediciones técnicas. ISBN 84-267-1359-9.
Bibliografía [editar]
Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5.
Sandvik Coromant (2006). Guía Técnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10.
Larbáburu Arrizabalaga, Nicolás (2004). Máquinas. Prontuario. Técnicas máquinas herramientas.. Madrid: Thomson Editores. ISBN 84-283-1968-5.
Cruz Teruel, Francisco (2005). Control numérico y programación. Marcombo, Ediciones técnicas. ISBN 84-267-1359-9.
Varios autores (1984). Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Tomo13 Torno. Salvat Editores S.A. ISBN 84-345-4490-3.
Enlaces externos [editar]
Commons
Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre tornos.
Museo máquina-herramienta. Historia de los tornos
Fundación de investigación de la Máquina-Herramienta
Evolución técnica de la máquina-herramienta Patxi Aldabaldetrecu
Blog sobre Máquina-Herramienta
Curso programación torno CNC Fagor 8050
Aprende a tornear
Asociación Española de Fabricantes de Máquinas-Herramienta
Vídeos demostrativos de trabajos en tronos CNC Youtube.com
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Torno"
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Este artículo se refiere a los tornos utilizados en la industria metalúrgica para el mecanizado de metales. Para otros tipos de tornos y para otras acepciones de esta palabra, véase Torno (desambiguación)
Torno paralelo moderno.
Se denomina torno (del latín tornus, y este del griego τόρνος, giro, vuelta)[1] a un conjunto de máquinas herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. Desde el inicio de la Revolución industrial, el torno se ha convertido en una máquina básica en el proceso industrial de mecanizado.
El torno es una máquina que trabaja en el plano porque solo tiene dos ejes de trabajo, normalmente denominados Z y X. La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea, llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje X, en dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se apoya la torreta portaherramientas. Cuando el carro principal desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de simetría de la pieza se realiza la operación denominada refrentado.
Los tornos copiadores, automáticos y de Control Numérico llevan sistemas que permiten trabajar a los dos carros de forma simultánea, consiguiendo cilindrados cónicos y esféricos. Los tornos paralelos llevan montado un tercer carro, de accionamiento manual y giratorio, llamado charriot, montado sobre el carro transversal. Con el charriot inclinado a los grados necesarios es posible mecanizar conos. Encima del charriot va fijada la torreta portaherramientas.
Contenido
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1 Historia
1.1 Tornos antiguos
1.2 Tornos mecánicos
1.3 Introducción del Control Numérico
2 Gestión económica del torneado
3 Tipos de tornos
3.1 Torno paralelo
3.2 Torno copiador
3.3 Torno revólver
3.4 Torno automático
3.5 Torno vertical
3.6 Torno CNC
3.7 Otros tipos de tornos
4 Estructura del torno
5 Equipo auxiliar
6 Herramientas de torneado
6.1 Características de las plaquitas de metal duro
6.2 Código de formatos de las plaquitas de metal duro
7 Especificaciones técnicas de los tornos
7.1 Capacidad
7.2 Cabezal
7.3 Carros
7.4 Roscado
7.5 Contrapunto
7.6 Motores
7.7 Lunetas
8 Movimientos de trabajo en la operación de torneado
9 Operaciones de torneado
9.1 Cilindrado
9.2 Refrentado
9.3 Ranurado
9.4 Roscado en el torno
9.4.1 Roscado en torno paralelo
9.5 Moleteado
9.6 Torneado de conos
9.7 Torneado esférico
9.8 Segado o Tronzado
9.9 Chaflanado
9.10 Mecanizado de excéntricas
9.11 Mecanizado de espirales
9.12 Taladrado
10 Parámetros de corte del torneado
10.1 Velocidad de corte
10.2 Velocidad de rotación de la pieza
10.3 Velocidad de avance
10.4 Tiempo de torneado
10.5 Fuerza específica de corte
10.6 Potencia de corte
11 Factores que influyen en las condiciones tecnológicas del torneado
12 Formación de viruta
13 Mecanizado en seco y con refrigerante
14 Puesta a punto de los tornos
15 Normas de seguridad en el torneado
16 Perfil de los profesionales torneros
16.1 Programadores de tornos CNC
16.2 Preparadores de tornos automáticos y CNC
16.3 Torneros de tornos paralelos
17 Véase también
18 Referencias
19 Bibliografía
20 Enlaces externos
//
Historia [editar]
Tornos antiguos [editar]
Jacques de Vaucanson, inventor de tornos.
Con la posibilidad de poder cilindrar y dar forma a diversos utensilios, instrumentos y piezas ornamentales de madera y otros materiales, el hombre inventó y desarrolló el proceso de torneado.
El torno es una de las primeras máquinas inventadas remontándose su uso quizá al año 1000 y con certeza al 850 a. C. La imagen más antigua que se conserva de los primitivos tornos es un relieve hallado en la tumba de Petosiris, un sumo sacerdote egipcio que murió a fines del s. I. En 1250 nació el torno de pedal y pértiga flexible, que representó un gran avance sobre el accionado por arquillo, puesto que permitía dejar las manos del operario libres para manejar la herramienta. A comienzos del siglo XV se introdujo un sistema de transmisión por correa, que permitía usar el torno en rotación continua. A finales del siglo XV, Leonardo da Vinci trazó en su Códice Atlántico el boceto de varios tornos que no pudieron ser construidos entonces por falta de medios pero que sirvieron de orientación para futuros desarrollos.
Hacia 1480 el pedal fue combinado con un vástago y una biela. Con la aplicación de este mecanismo nació el torno de accionamiento continuo, lo que implicaba el uso de biela-manivela, que debía ser combinada con un volante de inercia para superar los puntos muertos.
Se inició el mecanizado de metales no férreos, como latón, cobre y bronce y, con la introducción de algunas mejoras, este torno se siguió utilizando durante varios siglos. En la primitiva estructura de madera se introdujeron elementos de fundición, tales como la rueda, los soportes del eje principal, contrapunto, apoyo de herramientas y, hacia el año 1586, el mandril [2] (una pieza metálica, cilíndrica, en donde se fija el objeto a tornear)
Tornos mecánicos [editar]
Torno paralelo de 1911
Al comenzar la Revolución Industrial en Inglaterra, durante el siglo XVII, se desarrollaron tornos capaces de dar forma a una pieza metálica. El desarrollo del torno pesado industrial para metales en el siglo XVIII hizo posible la producción en serie de piezas de precisión.
En la década de 1780 el inventor francés Jacques de Vaucanson construyó un torno industrial con un portaherramientas deslizante que se hacía avanzar mediante un tornillo manual. Hacia 1797 el inventor británico Henry Maudslay y el inventor estadounidense David Wilkinson mejoraron este torno conectando el portaherramientas deslizante con el 'husillo', que es la parte del torno que hace girar la pieza trabajada. Esta mejora permitió hacer avanzar la herramienta de corte a una velocidad constante. En 1820, el mecánico estadounidense Thomas Blanchard inventó un torno en el que una rueda palpadora seguía el contorno de un patrón para una caja de fusil y guiaba la herramienta cortante para tornear una caja idéntica al patrón, dando así inicio a lo que se conoce como torno copiador.
El torno revólver, desarrollado durante la década de 1840, incorpora un portaherramientas giratorio que soporta varias herramientas al mismo tiempo. En un torno revólver puede cambiarse de herramienta con sólo girar el portaherramientas y fijarlo en la posición deseada. Hacia finales del siglo XIX se desarrollaron tornos de revólver automáticos para cambiar las herramientas de forma automática. En 1833, Joseph Whitworth se instaló por su cuenta en Manchester. Sus diseños y realizaciones influyeron de manera fundamental en otros fabricantes de la época. En 1839 patentó un torno paralelo para cilindrar y roscar con bancada de guías planas y carro transversal automático, que tuvo una gran aceptación. Dos tornos que llevan incorporados elementos de sus patentes se conservan en la actualidad. Uno de ellos, construido en 1843, se conserva en el "Science Museum" de Londres. El otro, construido en 1850, se conserva en el "Birmingham Museum".
Fue J.G. Bodmer quien en 1839 tuvo la idea de construir tornos verticales. A finales del siglo XIX, este tipo de tornos eran fabricados en distintos tamaños y pesos. El diseño y patente en 1890 de la caja de Norton, incorporada a los tornos paralelos, dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar.[3]
Introducción del Control Numérico [editar]
Torno moderno de control numérico.
El torno de control numérico es un ejemplo de automatización programable. Se diseñó para adaptar las variaciones en la configuración de los productos. Su principal aplicación se centra en volúmenes de producción medios de piezas sencillas y en volúmenes de produccíón medios y bajos de piezas complejas. Uno de los ejemplos más importantes de automatización programable es el control numérico en la fabricación de partes metálicas. El control numérico (CN) es una forma de automatización programable en la cual el equipo de procesado se controla a través de números, letras y otros símbolos. Estos números, letras y símbolos están codificados en un formato apropiado para definir un programa de instrucciones para desarrollar una tarea concreta. Cuando la tarea en cuestión cambia, se cambia el programa de instrucciones. La capacidad de cambiar el programa hace que el CN sea apropiado para volúmenes de producción bajos o medios, dado que es más fácil escribir nuevos programas que realizar cambios en los equipos de procesado.
El primer desarrollo en el área del control numérico lo realizó el inventor norteamericano John T. Parsons (Detroit 1913-2007), junto con su empleado Frank L. Stulen, en la década de 1940. El concepto de control numérico implicaba el uso de datos en un sistema de referencia para definir las superficies de contorno de las hélices de un helicóptero. La aplicación del control numérico abarca gran variedad de procesos. Se dividen las aplicaciones en dos categorías:
Aplicaciones con máquina herramienta, tales como el taladrado, laminado, torneado, etc.
Aplicaciones sin máquina herramienta, tales como el ensamblaje, trazado e inspección.
El principio de operación común de todas las aplicaciones del control numérico es el control de la posición relativa de una herramienta o elemento de procesado con respecto al objeto a procesar.
Gestión económica del torneado [editar]
Euro
Cuando los ingenieros diseñan una máquina, un equipo o un utensilio, lo hacen mediante el acoplamiento de una serie de componentes de materiales diferentes y que requieren procesos de mecanizado para conseguir las tolerancias de funcionamiento adecuado.
La suma del coste de la materia prima de una pieza, el coste del proceso de mecanizado y el coste de las piezas fabricadas de forma defectuosa constituyen el coste total de una pieza.
Desde siempre el desarrollo tecnológico ha tenido como objetivo conseguir la máxima calidad posible de los componentes así como el precio más bajo posible tanto de la materia prima como de los costes de mecanizado.
Para reducir el coste de torneado y del mecanizado en general se ha actuado en los siguientes frentes:
Conseguir materiales cada vez mejor mecanizables, materiales que una vez mecanizados en blando son endurecidos mediante tratamientos térmicos que mejoran de forma muy sensible sus prestaciones mecánicas de dureza y resistencia principalmente.
Conseguir herramientas de mecanizado de una calidad extraordinaria que permite aumentar de forma considerable las condiciones tecnológicas del mecanizado, o sea, más revoluciones del cabezal del torno, más avance de trabajo de la herramienta y más tiempo de duración de su filo de corte.
Y finalmente conseguir tornos, más robustos, rápidos y precisos que consiguen reducir sensiblemente el tiempo de mecanizado así como conseguir piezas de mayor calidad y tolerancia más estrechas.
Para disminuir el índice de piezas defectuosas se ha conseguido automatizar al máximo el trabajo de los tornos, disminuyendo drásticamente el torneado manual, y construyendo tornos automáticos muy sofisticados o tornos guiados por ordenador que ejecutan un mecanizado de acuerdo a un programa establecido previamente.
Tipos de tornos [editar]
Actualmente se utilizan en las industrias de mecanizados los siguientes tipos de tornos que dependen de la cantidad de piezas a mecanizar por serie, de la complejidad de las piezas y de la envergadura de las piezas
Torno paralelo [editar]
Artículo principal: Torno paralelo
Caja de velocidades y avances de un torno paralelo
El torno paralelo o mecánico es el tipo de torno que evolucionó partiendo de los tornos antiguos cuando se le fueron incorporando nuevos equipamientos que lograron convertirlo en una de las máquinas herramienta más importante que han existido. Sin embargo, en la actualidad este tipo de torno está quedando relegado a realizar tareas poco importantes, a utilizarse en los talleres de aprendices y en los talleres de mantenimiento para realizar trabajos puntuales o especiales.
Para la fabricación en serie y de precisión han sido sustituidos por tornos copiadores, revólver, automáticos y de CNC. Para manejar bien estos tornos se requiere la pericia de profesionales muy bien calificados, ya que el manejo manual de sus carros puede ocasionar errores a menudo en la geometría de las piezas torneadas
Torno copiador [editar]
Artículo principal: Torno copiador
Esquema funcional de torno copiador
Se llama torno copiador a un tipo de torno que operando con un dispositivo hidráulico y electrónico permite el torneado de piezas de acuerdo a las características de la misma siguiendo el perfil de una plantilla que reproduce el perfil de la pieza.
Este tipo de tornos se utiliza para el torneado de aquellas piezas que tienen diferentes escalones de diámetros, que han sido previamente forjadas o fundidas y que tienen poco material excedente. También son muy utilizados estos tornos en el trabajo de la madera y del mármol artístico para dar forma a las columnas embellecedoras. La preparación para el mecanizado en un torno copiador es muy sencilla y rápida y por eso estas máquinas son muy útiles para mecanizar lotes o series de piezas que no sean muy grandes.
Las condiciones tecnológicas del mecanizado son comunes a las de los demás tornos, solamente hay que prever una herramienta que permita bien la evacuación de la viruta y un sistema de lubricación y refrigeración eficaz del filo de corte de las herramientas mediante abundante aceite de corte o taladrina.
Torno revólver [editar]
Operaria manejando un torno revólver
Artículo principal: Torno revólver
El torno revólver es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas sobre las que sea posible el trabajo simultáneo de varias herramientas con el fin de disminuir el tiempo total de mecanizado. Las piezas que presentan esa condición son aquellas que, partiendo de barras, tienen una forma final de casquillo o similar. Una vez que la barra queda bien sujeta mediante pinzas o con un plato de garras, se va taladrando, mandrinando, roscando o escariando la parte interior mecanizada y a la vez se puede ir cilindrando, refrentando, ranurando, roscando y cortando con herramientas de torneado exterior.
La característica principal del torno revólver es que lleva un carro con una torreta giratoria de forma hexagonal que ataca frontalmente a la pieza que se quiere mecanizar. En la torreta se insertan las diferentes herramientas que realizan el mecanizado de la pieza. Cada una de estas herramientas está controlada con un tope de final de carrera. También dispone de un carro transversal, donde se colocan las herramientas de segar, perfilar, ranurar, etc.
También se pueden mecanizar piezas de forma individual, fijándolas a un plato de garras de accionamiento hidráulico.
Torno automático [editar]
Artículo principal: Torno automático
Se llama torno automático a un tipo de torno cuyo proceso de trabajo está enteramente automatizado. La alimentación de la barra necesaria para cada pieza se hace también de forma automática, a partir de una barra larga que se inserta por un tubo que tiene el cabezal y se sujeta mediante pinzas de apriete hidráulico.
Estos tornos pueden ser de un solo husillo o de varios husillos:
Los de un solo husillo se emplean básicamente para el mecanizado de piezas pequeñas que requieran grandes series de producción.
Cuando se trata de mecanizar piezas de dimensiones mayores se utilizan los tornos automáticos multihusillos donde de forma programada en cada husillo se va realizando una parte del mecanizado de la pieza. Como los husillos van cambiando de posición, el mecanizado final de la pieza resulta muy rápido porque todos los husillos mecanizan la misma pieza de forma simultánea.
La puesta a punto de estos tornos es muy laboriosa y por eso se utilizan principalmente para grandes series de producción. El movimiento de todas las herramientas está automatizado por un sistema de excéntricas y reguladores electrónicos que regulan el ciclo y los topes de final de carrera.
Un tipo de torno automático es el conocido como "tipo suizo", capaz de mecanizar piezas muy pequeñas con tolerancias muy estrechas.
Torno vertical [editar]
Artículo principal: Torno vertical
Torno vertical.
El torno vertical es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas de gran tamaño, que van sujetas al plato de garras u otros operadores y que por sus dimensiones o peso harían difícil su fijación en un torno horizontal.
Los tornos verticales tienen el eje dispuesto verticalmente y el plato giratorio sobre un plano horizontal, lo que facilita el montaje de las piezas voluminosas y pesadas. Es pues el tamaño lo que identifica a estas máquinas, permitiendo el mecanizado integral de piezas de gran tamaño.
En los tornos verticales no se pueden mecanizar piezas que vayan fijadas entre puntos porque carecen de contrapunta. Debemos tener en cuenta que la contrapunta se utiliza cuando la pieza es alargada, ya que cuando la herramienta esta arrancado la viruta ejerce una fuerza que puede hacer que flexione el material en esa zona y quede inutilizado. Dado que en esta maquina se mecanizan piezas de gran tamaño su único punto de sujeción es el plato sobre el cual va apoyado. La manipulación de las piezas para fijarlas en el plato se hace mediante grúas de puente o polipastos.
Torno CNC [editar]
Torno CNC
Artículo principal: Torno CNC
El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numérico por computadora. Se caracteriza por ser una máquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas de revolución. Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada a través del ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno. Es una máquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezas complejas.
Piezas de ajedrez mecanizadas en un torno CNC.
Las herramientas van sujetas en un cabezal en número de seis u ocho mediante unos portaherramientas especialmente diseñados para cada máquina. Las herramientas entran en funcionamiento de forma programada, permitiendo a los carros horizontal y transversal trabajar de forma independiente y coordinada, con lo que es fácil mecanizar ejes cónicos o esféricos así como el mecanizado integral de piezas complejas.
La velocidad de giro de cabezal portapiezas, el avance de los carros longitudinal y transversal y las cotas de ejecución de la pieza están programadas y, por tanto, exentas de fallos imputables al operario de la máquina.[4]
Otros tipos de tornos [editar]
Además de los tornos empleados en la industria mecánica, también se utilizan tornos para trabajar la madera, la ornamentación con mármol o granito.
El nombre de "torno" se aplica también a otras máquinas rotatorias como por ejemplo el torno de alfarero o el torno dental. Estas máquinas tienen una aplicación y un principio de funcionamiento totalmente diferentes de las de los tornos descritos en este artículo.
Estructura del torno [editar]
Torno paralelo en funcionamiento
El torno tiene cuatro componentes principales:
Bancada: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal.
Cabezal fijo: contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance y el selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo.
Contrapunto: el contrapunto es el elemento que se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como otros elementos tales como portabrocas o brocas para hacer taladros en el centro de los ejes. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada.
Carros portaherramientas: Consta del carro principal, que produce los movimientos de avance y profundidad de pasada y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal. En los tornos paralelos hay además un carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y el porta herramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección.
Cabezal giratorio o chuck: Su función consiste en sujetar la pieza a maquinar,hay varios tipos como el chuck independiente de 4 mordazas o el universal mayormente empleado en el taller mecánico al igual hay cuck magneticosy de seis mordazas,
Equipo auxiliar [editar]
Plato de garras
Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para la pieza de trabajo, soportes y portaherramientas. Algunos accesorios comunes incluyen:
Plato de sujeción de garras: sujeta la pieza de trabajo en el cabezal y transmite el movimiento.
Plato y perno de arrastre
Centros: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en la contrapunta.
Perno de arrastre: Se fija en el plato de torno y en la pieza de trabajo y le transmite el movimiento a la pieza cuando está montada entre centros.
Soporte fijo o luneta fija: soporta el extremo extendido de la pieza de trabajo cuando no puede usarse la contrapunta.
Soporte móvil o luneta móvil: se monta en el carro y permite soportar piezas de trabajo largas cerca del punto de corte.
Torreta portaherramientas con alineación múltiple.
Plato de arrastre :para amarrar piezas de difícil sujección.
Plato de garras independientes : tiene 4 garras que actúan de forma independiente unas de otras.
Herramientas de torneado [editar]
Brocas de centraje de acero rápido.
Herramienta de metal duro soldada.
Las herramientas de torneado se diferencian en dos factores, el material del que están constituidas y el tipo de operación que realizan. Según el material constituyente, las herramientas pueden ser de acero rápido, metal duro soldado o plaquitas de metal duro (widia) intercambiables.
La tipología de las herramientas de metal duro está normalizada de acuerdo con el material que se mecanice, puesto que cada material ofrece unas resistencias diferentes. El código ISO para herramientas de metal duro se recoge en la tabla más abajo.
Cuando la herramienta es de acero rápido o tiene la plaquita de metal duro soldada en el portaherramientas, cada vez que el filo se desgasta hay que desmontarla y afilarla correctamente con los ángulos de corte específicos en una afiladora. Esto ralentiza bastante el trabajo. Por ello, cuando se mecanizan piezas en serie lo normal es utilizar portaherramientas con plaquitas intercambiables, que tienen varias caras de corte de usar y tirar y se reemplazan de forma muy rápida.
Características de las plaquitas de metal duro [editar]
Herramientas de roscar y mandrinar.
Plaquita de tornear de metal duro.
Herramienta de torneado exterior plaquita de widia cambiable.
La calidad de las plaquitas de metal duro (Widia) se selecciona teniendo en cuenta el material de la pieza, el tipo de aplicación y las condiciones de mecanizado.
La variedad de las formas de las plaquitas es grande y está normalizada. Asimismo la variedad de materiales de las herramientas modernas es considerable y está sujeta a un desarrollo continuo.[5]
Los principales materiales de herramientas para torneado son los que se muestran en la tabla siguiente.
Materiales
Símbolos
Metales duros recubiertos
HC
Metales duros
H
Cermets
HT, HC
Cerámicas
CA, CN, CC
Nitruro de boro cúbico
BN
Diamantes policristalinos
DP, HC
La adecuación de los diferentes tipos de plaquitas según sea el material a mecanizar se indican a continuación y se clasifican según una Norma ISO/ANSI para indicar las aplicaciones en relación a la resistencia y la tenacidad que tienen.
Código de calidades de plaquitas
Serie
ISO
Características
Serie P
ISO 01, 10, 20, 30, 40, 50
Ideales para el mecanizado de acero, acero fundido, y acero maleable de viruta larga.
Serie M
ISO 10, 20, 30, 40
Ideales para tornear acero inoxidable, ferrítico y martensítico, acero fundido, acero al manganeso, fundición aleada, fundición maleable y acero de fácil mecanización.
Serie K
ISO 01, 10, 20, 30
Ideal para el torneado de fundición gris, fundición en coquilla, y fundición maleable de viruta corta.
Serie N
ISO 01, 10. 20, 30
Ideal para el torneado de metales no-férreos
Serie S
Pueden ser de base de níquel o de base de titanio. Ideales para el mecanizado de aleaciones termorresistentes y súperaleaciones.
Serie H
ISO 01, 10, 20, 30
Ideal para el torneado de materiales endurecidos.
Código de formatos de las plaquitas de metal duro [editar]
Como hay tanta variedad en las formas geométricas, tamaños y ángulos de corte, existe una codificación normalizada compuesta de cuatro letras y seis números donde cada una de estas letras y números indica una característica determinada del tipo de plaquita correspondiente.
Ejemplo de código de plaquita: SNMG 160408 HC
Primeraletra
Formageométrica
C
Rómbica 80º
D
Rómbica 55º
L
Rectangular
R
Redonda
S
Cuadrada
T
Triangular
V
Rómbica 35º
W
Hexagonal 80º
Segundaletra
Ángulo deincidencia
A
3º
B
5º
C
7º
D
15º
E
20º
F
25º
G
30º
N
0º
P
11º
Terceraletra
Toleranciadimensional
J
MenorMayor
K
L
M
N
U
Cuartaletra
Tipo de sujección
A
Agujero sin avellanar
G
Agujero con rompevirutas en dos caras
M
Agujero con rompevirutas en una cara
N
Sin agujero ni rompevirutas
W
Agujero avellanado en una cara
T
Agujero avellanado y rompevirutas en una cara
N
Sin agujero y con rompevirutas en una cara
X
No estándar
Las dos primeras cifras indican en milímetros la longitud de la arista de corte de la plaquita.
Las dos cifras siguientes indican en milímetros el espesor de la plaquita.
Las dos últimas cifras indican en décimas de milímetro el radio de punta de la plaquita.
A este código general el fabricante de la plaqueta puede añadir dos letras para indicar la calidad de la plaqueta o el uso recomendado.
Especificaciones técnicas de los tornos [editar]
Principales especificaciones técnicas de los tornos convencionales:[6]
Capacidad [editar]
Altura entre puntos;
distancia entre puntos;
diámetro admitido sobre bancada;
diámetro admitido sobre escote;
diámetro admitido sobre carro transversal;
anchura de la bancada;
longitud del escote delante del plato liso.
Cabezal [editar]
Diámetro del agujero del husillo principal;
nariz del husillo principal;
cono Morse del husillo principal;
gama de velocidades del cabezal (habitualmente en rpm);
número de velocidades.
Carros [editar]
Recorrido del carro transversal;
recorrido del charriot;
dimensiones máximas de la herramienta,
gama de avances longitudinales;
gama de avances transversales.
recorrido del avance automatico*
carro movil de un torno*
Roscado [editar]
Gama de pasos métricos;
gama de pasos Witworth;
gama de pasos modulares;
gama de pasos Diametral Pitch;
paso del husillo patrón.
Contrapunto [editar]
Es mas conocido como cabezal movil esta formado por dos piezas generalmente de fundicion, una de las cuales sirve como soporte y contiene las guias que se apoyan sobre el torno y el dispositivo de inmovilizacion para fijarlo. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada.
Motores [editar]
Potencia del motor principal (habitualmente en kW);
potencia de la motobomba de refrigerante (en kW).
Lunetas [editar]
No todos los tipos de tornos tienen las mismas especificaciones técnicas. Por ejemplo los tornos verticales no tienen contrapunto y solo se mecanizan las piezas sujetas al aire. El roscado a máquina con Caja Norton solo lo tienen los tornos paralelos.
Movimientos de trabajo en la operación de torneado [editar]
Movimiento de corte: por lo general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor eléctrico que transmite su giro al husillo principal mediante un sistema de poleas o engranajes. El husillo principal tiene acoplado a su extremo distintos sistemas de sujeción (platos de garras, pinzas, mandrinos auxiliares u otros), los cuales sujetan la pieza a mecanizar. Los tornos tradicionales tienen una gama fija de velocidades de giro, sin embargo los tornos modernos de Control Numérico la velocidad de giro del cabezal es variable y programable y se adapta a las condiciones óptimas que el mecanizado permite.
Movimiento de avance: es el movimiento de la herramienta de corte en la dirección del eje de la pieza que se está trabajando. En combinación con el giro impartido al husillo, determina el espacio recorrido por la herramienta por cada vuelta que da la pieza. Este movimiento también puede no ser paralelo al eje, produciéndose así conos. En ese caso se gira el carro charriot, ajustando en una escala graduada el ángulo requerido, que será la mitad de la conicidad deseada. Los tornos convencionales tiene una gama fija de avances, mientras que los tornos de Control Numérico los avances son programables de acuerdo a las condiciones óptimas de mecanizado y los desplazamientos en vacío se realizan a gran velocidad.
Profundidad de pasada: movimiento de la herramienta de corte que determina la profundidad de material arrancado en cada pasada. La cantidad de material factible de ser arrancada depende del perfil del útil de corte usado, el tipo de material mecanizado, la velocidad de corte, potencia de la máquina, avance, etc.
Nonios de los carros: para regular el trabajo de torneado los carros del torno llevan incorporado unos nonios en forma de tambor graduado, donde cada división indica el desplazamiento que tiene el carro, ya sea el longitudinal, el transversal o el charriot. La medida se va conformando de forma manual por el operador de la máquina por lo que se requiere que sea una persona muy experta quien lo manipule si se trata de conseguir dimensiones con tolerancias muy estrechas. Los tornos de control numérico ya no llevan nonios sino que las dimensiones de la pieza se introducen en el programa y estas se consiguen automáticamente.
Operaciones de torneado [editar]
Cilindrado [editar]
Artículo principal: Cilindrado
Esquema de torneado cilíndrico.
Esta operación consiste en la mecanización exterior a la que se somete a las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad.
El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Para realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entre puntos, es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes.
Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado.
Refrentado [editar]
Artículo principal: Refrentado
Esquema funcional de refrentado
La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operación también es conocida como fronteado. La problemática que tiene el refrentado es que la velocidad de corte en el filo de la herramienta va disminuyendo a medida que avanza hacia el centro, lo que ralentiza la operación. Para mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan variadores de velocidad en el cabezal de tal forma que se puede ir aumentando la velocidad de giro de la pieza.
Ranurado [editar]
Artículo principal: Ranurado
Poleas torneadas.
El ranurado consiste en mecanizar unas ranuras cilíndricas de anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta tórica, para salida de rosca, para arandelas de presión, etc. En este caso la herramienta tiene ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro transversal se le da la profundidad deseada. Los canales de las poleas son un ejemplo claro de ranuras torneadas.
Roscado en el torno [editar]
Hay dos sistemas de realizar roscados en los tornos, de un lado la tradicional que utilizan los tornos paralelos, mediante la Caja Norton, y de otra la que se realiza con los tornos CNC, donde los datos de la roscas van totalmente programados y ya no hace falta la caja Norton para realizarlo.
Para efectuar un roscado con herramienta hay que tener en cuenta lo siguiente:
Las roscas pueden ser exteriores (tornillos) o bien interiores (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.
Los elementos que figuran en la tabla son los que hay que tener en cuenta a la hora de realizar una rosca en un torno:
Rosca exterior o macho
Rosca interior o hembra
1
Fondo o base
Cresta o vértice
2
Cresta o vértice
Fondo o base
3
Flanco
Flanco
4
Diámetro del núcleo
Diámetro del taladro
5
Diámetro exterior
Diámetro interior
6
Profundidad de la rosca
7
Paso
.png){kind=link}
Para efectuar el roscado hay que realizar previamente las siguientes tareas:
Tornear previamente al diámetro que tenga la rosca
Preparar la herramienta de acuerdo con los ángulos del filete de la rosca.
Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado.
Roscado en torno paralelo [editar]
Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños tanto exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos paralelos universales incorporan un mecanismo llamado Caja Norton, que facilita esta tarea y evita montar un tren de engranajes cada vez que se quisiera efectuar una rosca.
La caja Norton es un mecanismo compuesto de varios engranajes que fue inventado y patentado en 1890, que se incorpora a los tornos paralelos y dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar. Esta caja puede constar de varios trenes desplazables de engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La caja conecta el movimiento del cabezal del torno con el carro portaherramientas que lleva incorporado un husillo de rosca cuadrada.
El sistema mejor conseguido incluye una caja de cambios con varias reductoras. De esta manera con la manipulación de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de avance de carro portaherramientas, permitiendo realizar una gran variedad de pasos de rosca tanto métricos como Withworth. Las hay en baño de aceite y en seco, de engranajes tallados de una forma u otra, pero básicamente es una caja de cambios.
En la figura se observa cómo partiendo de una barra hexagonal se mecaniza un tornillo. Para ello se realizan las siguientes operaciones:
Se cilindra el cuerpo del tornillo dejando la cabeza hexagonal en sus medidas originales.
Se achaflana la entrada de la rosca y se refrenta la punta del tornillo.
Se ranura la garganta donde finaliza la rosca junto a la cabeza del tornillo.
Se rosca el cuerpo del tornillo, dando lugar a la pieza finalizada.
Este mismo proceso se puede hacer partiendo de una barra larga, tronzando finalmente la parte mecanizada.
Moleteado [editar]
Artículo principal: Moleteado
Eje moleteado.
El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produce un incremento del diámetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la superficie lisa.
El moleteado se realiza en los tornos con unas herramientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo.
Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda.
El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras:
Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar.
Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos.
Torneado de conos [editar]
Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación viene definido por los siguientes conceptos:
Diámetro mayor
Diámetro menor
Longitud
Ángulo de inclinación
Conicidad
Pinzas cónicas portaherramientas.
Los diferentes tornos mecanizan los conos de formas diferentes.
En los tornos CNC no hay ningún problema porque, programando adecuadamente sus dimensiones, los carros transversales y longitudinales se desplazan de forma coordinada dando lugar al cono deseado.
En los tornos copiadores tampoco hay problema porque la plantilla de copiado permite que el palpador se desplace por la misma y los carros actúen de forma coordinada.
Para mecanizar conos en los tornos paralelos convencionales se puede hacer de dos formas diferentes. Si la longitud del cono es pequeña, se mecaniza el cono con el charriot inclinado según el ángulo del cono. Si la longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza entre puntos, entonces se desplaza la distancia adecuada el contrapunto según las dimensiones del cono.
Torneado esférico [editar]
Esquema funcional torneado esférico
El torneado esférico, por ejemplo el de rótulas, no tiene ninguna dificultad si se realiza en un torno de Control Numérico porque, programando sus medidas y la función de mecanizado radial correspondiente, lo realizará de forma perfecta.
Si el torno es automático de gran producción, trabaja con barra y las rótulas no son de gran tamaño, la rotula se consigue con un carro transversal donde las herramientas están afiladas con el perfil de la rótula.
Hacer rótulas de forma manual en un torno paralelo presenta cierta dificultad para conseguir exactitud en la misma. En ese caso es recomendable disponer de una plantilla de la esfera e irla mecanizando de forma manual y acabarla con lima o rasqueta para darle el ajuste final.
Segado o Tronzado [editar]
Artículo principal: Tronzado
Herramienta de ranurar y segar.
Se llama segado a la operación de torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para separar la pieza de la misma. Para esta operación se utilizan herramientas muy estrechas con un saliente de acuerdo al diámetro que tenga la barra y permita con el carro transversal llegar al centro de la barra. Es una operación muy común en tornos revólver y automáticos alimentados con barra y fabricaciones en serie.
Chaflanado [editar]
El chaflanado es una operación de torneado muy común que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado más común suele ser el de 1mm por 45º. Este chaflán se hace atacando directamente los cantos con una herramienta adecuada.
Mecanizado de excéntricas [editar]
Cigüeñales excéntricos.
Una excéntrica es una pieza que tiene dos o más cilindros con distintos centros o ejes de simetría, tal y como ocurre con los cigüeñales de motor, o los ejes de levas. Una excéntrica es un cuerpo de revolución y por tanto el mecanizado se realiza en un torno. Para mecanizar una excéntrica es necesario primero realizar los puntos de centraje de los diferentes ejes excéntricos en los extremos de la pieza que se fijará entre puntos.
Mecanizado de espirales [editar]
Una espiral es una rosca tallada en un disco plano y mecanizada en un torno, mediante el desplazamiento oportuno del carro transversal. Para ello se debe calcular la transmisión que se pondrá entre el cabezal y el husillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la rosca espiral. Es una operación poco común en el torneado. Ejemplo de rosca espiral es la que tienen en su interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la apertura y cierre de las garras.
Taladrado [editar]
Contrapunto para taladrados.
Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas con brocas en el centro de sus ejes de rotación. Para esta tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el contrapunto en un portabrocas o directamente en el alojamiento del contrapunto si el diámetro es grande. Las condiciones tecnológicas del taladrado son las normales de acuerdo a las características del material y tipo de broca que se utilice. Mención aparte merecen los procesos de taladrado profundo donde el proceso ya es muy diferente sobre todo la constitución de la broca que se utiliza.
No todos los tornos pueden realizar todas estas operaciones que se indican, sino que eso depende del tipo de torno que se utilice y de los accesorios o equipamientos que tenga.
Parámetros de corte del torneado [editar]
Los parámetros de corte fundamentales que hay que considerar en el proceso de torneado son los siguientes:
Elección del tipo de herramienta más adecuado
Sistema de fijación de la pieza
Velocidad de corte (Vc) expresada en metros/minuto
Diámetro exterior del torneado
Revoluciones por minuto (rpm) del cabezal del torno
Avance en mm/rev, de la herramienta
Avance en mm/mi de la herramienta
Profundidad de pasada
Esfuerzos de corte
Tipo de torno y accesorios adecuados
Velocidad de corte [editar]
Artículo principal: Velocidad de corte
Se define como velocidad de corte la velocidad lineal de la periferia de la pieza que está en contacto con la herramienta. La velocidad de corte, que se expresa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de herramienta que se utilice, de la profudidad de pasada, de la dureza y la maquinabilidad que tenga el material que se mecanice y de la velocidad de avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la herramienta.
A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto que tendrá el cabezal del torno, según la siguiente fórmula:
Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la herramienta y Dc es el diámetro de la pieza.
La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la herramienta. Una alta velocidad de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. Los fabricantes de herramientas y prontuarios de mecanizado, ofrecen datos orientativos sobre la velocidad de corte adecuada de las herramientas para una duración determinada de la herramienta, por ejemplo, 15 minutos. En ocasiones, es deseable ajustar la velocidad de corte para una duración diferente de la herramienta, para lo cual, los valores de la velocidad de corte se multiplican por un factor de corrección. La relación entre este factor de corrección y la duración de la herramienta en operación de corte no es lineal.[7]
La velocidad de corte excesiva puede dar lugar a:
Desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta.
Deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado.
Calidad del mecanizado deficiente.
La velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a:
Formación de filo de aportación en la herramienta.
Efecto negativo sobre la evacuación de viruta.
Baja productividad.
Coste elevado del mecanizado.
Velocidad de rotación de la pieza [editar]
La velocidad de rotación del cabezal del torno se expresa habitualmente en revoluciones por minuto (rpm). En los tornos convencionales hay una gama limitada de velocidades, que dependen de la velocidad de giro del motor principal y del número de velocidades de la caja de cambios de la máquina. En los tornos de control numérico, esta velocidad es controlada con un sistema de realimentación que habitualmente utiliza un variador de frecuencia y puede seleccionarse una velocidad cualquiera dentro de un rango de velocidades, hasta una velocidad máxima.
La velocidad de rotación de la herramienta es directamente proporcional a la velocidad de corte e inversamente proporcional al diámetro de la pieza.
Velocidad de avance [editar]
Artículo principal: Avance
El avance o velocidad de avance en el torneado es la velocidad relativa entre la pieza y la herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance de la herramienta de corte es un factor muy importante en el proceso de torneado.
Cada herramienta puede cortar adecuadamente en un rango de velocidades de avance por cada revolución de la pieza , denominado avance por revolución (fz). Este rango depende fundamentalmente del diámetro de la pieza , de la profundidad de pasada , y de la calidad de la herramienta . Este rango de velocidades se determina experimentalmente y se encuentra en los catálogos de los fabricantes de herramientas. Además esta velocidad está limitada por las rigideces de las sujeciones de la pieza y de la herramienta y por la potencia del motor de avance de la máquina. El grosor máximo de viruta en mm es el indicador de limitación más importante para una herramienta. El filo de corte de las herramientas se prueba para que tenga un valor determinado entre un mínimo y un máximo de grosor de la viruta.
La velocidad de avance es el producto del avance por revolución por la velocidad de rotación de la pieza.
Al igual que con la velocidad de rotación de la herramienta, en los tornos convencionales la velocidad de avance se selecciona de una gama de velocidades disponibles, mientras que los tornos de control numérico pueden trabajar con cualquier velocidad de avance hasta la máxima velocidad de avance de la máquina.
Efectos de la velocidad de avance
Decisiva para la formación de viruta
Afecta al consumo de potencia
Contribuye a la tensión mecánica y térmica
La elevada velocidad de avance da lugar a:
Buen control de viruta
Menor tiempo de corte
Menor desgaste de la herramienta
Riesgo más alto de rotura de la herramienta
Elevada rugosidad superficial del mecanizado.
La velocidad de avance baja da lugar a:
Viruta más larga
Mejora de la calidad del mecanizado
Desgaste acelerado de la herramienta
Mayor duración del tiempo de mecanizado
Mayor coste del mecanizado
Tiempo de torneado [editar]
Es el tiempo que tarda la herramienta en efectuar una pasada.
Fuerza específica de corte [editar]
La fuerza de corte es un parámetro necesario para poder calcular la potencia necesaria para efectuar un determinado mecanizado. Este parámetro está en función del avance de la herramienta, de la profundidad de pasada, de la velocidad de corte, de la maquinabilidad del material, de la dureza del material, de las características de la herramienta y del espesor medio de la viruta. Todos estos factores se engloban en un coeficiente denominado Kx. La fuerza específica de corte se expresa en N/mm2.[8]
Potencia de corte [editar]
La potencia de corte Pc necesaria para efectuar un determinado mecanizado se calcula a partir del valor del volumen de arranque de viruta, la fuerza específica de corte y del rendimiento que tenga la máquina . Se expresa en kilovatios (kW).
Esta fuerza específica de corte Fc, es una constante que se determina por el tipo de material que se está mecanizando, geometría de la herramienta, espesor de viruta, etc.
Para poder obtener el valor de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse por un determinado valor (ρ) que tiene en cuenta la eficiencia de la máquina. Este valor es el porcentaje de la potencia del motor que está disponible en la herramienta puesta en el husillo.
donde
Pc es la potencia de corte (kW)
Ac es el diámetro de la pieza (mm)
f es la velocidad de avance (mm/min)
Fc es la fuerza específica de corte (N/mm2)
ρ es el rendimiento o la eficiencia de la máquina
Factores que influyen en las condiciones tecnológicas del torneado [editar]
Diseño y limitaciones de la pieza: tamaño, tolerancias del torneado, tendencia a vibraciones, sistemas de sujeción, acabado superficial, etc.
Operaciones de torneado a realizar: cilindrados exteriores o interiores, refrentados, ranurados, desbaste, acabados, optimización para realizar varias operaciones de forma simultánea, etc.
Estabilidad y condiciones de mecanizado: cortes intermitentes, voladizo de la pieza, forma y estado de la pieza, estado, potencia y accionamiento de la máquina, etc.
Disponibilidad y selección del tipo de torno: posibilidad de automatizar el mecanizado, poder realizar varias operaciones de forma simultánea, serie de piezas a mecanizar, calidad y cantidad del refrigerante, etc.
Material de la pieza: dureza, estado, resistencia, maquinabilidad, barra, fundición, forja, mecanizado en seco o con refrigerante, etc.
Disponibilidad de herramientas: calidad de las herramientas, sistema de sujeción de la herramienta, acceso al distribuidor de herramientas, servicio técnico de herramientas, asesoramiento técnico.
Aspectos económicos del mecanizado: optimización del mecanizado, duración de la herramienta, precio de la herramienta, precio del tiempo de mecanizado.
Aspectos especiales de las herramientas para mandrinar: se debe seleccionar el mayor diámetro de la barra posible y asegurarse una buena evacuación de la viruta. Seleccionar el menor voladizo posible de la barra. Seleccionar herramientas de la mayor tenacidad posible.[9]
Formación de viruta [editar]
El torneado ha evolucionado tanto que ya no se trata tan solo de arrancar material a gran velocidad, sino que los parámetros que componen el proceso tienen que estar estrechamente controlados para asegurar los resultados finales de economía calidad y precisión. En particular, la forma de tratar la viruta se ha convertido en un proceso complejo, donde intervienen todos los componentes tecnológicos del mecanizado, para que pueda tener el tamaño y la forma que no perturbe el proceso de trabajo. Si no fuera así se acumularían rápidamente masas de virutas largas y fibrosas en el área de mecanizado que formarían madejas enmarañadas e incontrolables.
La forma que toma la viruta se debe principalmente al material que se está cortando y puede ser tanto dúctil como quebradiza y frágil.
El avance con el que se trabaje y la profundidad de pasada suelen determinar en gran medida la forma de viruta. Cuando no bastan estas variables para controlar la forma de la viruta hay que recurrir a elegir una herramienta que lleve incorporado un rompevirutas eficaz.
Mecanizado en seco y con refrigerante [editar]
Hoy en día el torneado en seco es completamente viable. Hay una tendencia reciente a efectuar los mecanizados en seco siempre que la calidad de la herramienta lo permita.
La inquietud se despertó durante los años 90,cuando estudios realizados en empresas de fabricación de componentes para automoción en Alemania pusieron de relieve el coste elevado de la refrigeración y sobre todo de su reciclado.
Sin embargo, el mecanizado en seco no es adecuado para todas las aplicaciones, especialmente para taladrados, roscados y mandrinados para garantizar la evacuación de las virutas.
Tampoco es recomendable tornear en seco materiales pastosos o demasiado blandos como el aluminio o el acero de bajo contenido en carbono ya que es muy probable que los filos de corte se embozen con el material que cortan,produciendo mal acabado superficial,dispersiones en las medidas de la pieza e incluso rotura de los filos de corte.
En el caso de mecanizar materiales de viruta corta como la fundición gris la taladrina es beneficiosa como agente limpiador,evitando la formación de nubes de polvo toxicas.
La taladrina es imprescindible torneando materiales abrasivos tales como inoxidables,inconells,etc
En el torneado en seco la maquinaria debe estar preparada para absorber sin problemas el calor producido en la acción de corte.
Para evitar sobrecalentamientos de husillos,etc suelen incorporarse circuitos internos de refrigeración por aceite o aire.
Salvo excepciones y a diferencia del fresado el torneado en seco no se ha generalizado pero ha servido para que las empresas se hayan cuestionado usar taladrina solo en las operaciones necesarias y con el caudal necesario.
Es necesario evaluar con cuidado operaciones, materiales, piezas, exigencias de calidad y maquinaria para identificar los beneficios de eliminar el aporte de refrigerante.
Puesta a punto de los tornos [editar]
Para que un torno funcione correctamente y garantice la calidad de sus mecanizados, es necesario que periódicamente se someta a una revisión y puesta a punto donde se ajustarán y verificarán todas sus funciones.
Las tareas más importantes que se realizan en la revisión de los tornos son las siguientes:
Revisión de tornos
Nivelación
Se refiere a nivelar la bancada y para ello se utilizará un nivel de precisión.
Concentricidad del cabezal
Se realiza con un reloj comparador y haciendo girar el plato a mano, se verifica la concentricidad del cabezal y si falla se ajusta y corrige adecuadamente.
Comprobación de redondez de las piezas
Se mecaniza un cilindro a un diámetro aproximado de 100 mm y con un reloj comparador de precisión se verifica la redondez del cilindro.
Alineación del eje principal
Se fija en el plato un mandril de unos 300 mm de longitud, se monta un reloj en el carro longitudinal y se verifica si el eje está alineado o desviado.
Alineación del contrapunto
Se consigue mecanizando un eje de 300 mm sujeto entre puntos y verificando con un micrómetro de precisión si el eje ha salido cilíndrico o tiene conicidad.
Otras funciones como la precisión de los nonios se realizan de forma más esporádica principalmente cuando se estrena la máquina.
Normas de seguridad en el torneado [editar]
Cuando se está trabajando en un torno, hay que observar una serie de requisitos para asegurarse de no tener ningún accidente que pudiese ocasionar cualquier pieza que fuese despedida del plato o la viruta si no sale bien cortada. Para ello la mayoría de tornos tienen una pantalla de protección. Pero también de suma importancia es el prevenir ser atrapado(a) por el movimiento rotacional de la máquina, por ejemplo por la ropa o por el cabello largo.[10]
Normas de seguridad
1
Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad, caretas, etc..
2
No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se recomiendan las mangas cortas.
3
Utilizar ropa de algodón.
4
Utilizar calzado de seguridad.
5
Mantener el lugar siempre limpio.
6
Si se mecanizan piezas pesadas utilizar polipastos adecuados para cargar y descargar las piezas de la máquina.
7
Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe estar suelto sino recogido.
8
No vestir joyería, como collares, pulseras o anillos.
9
Siempre se deben conocer los controles y funcionamiento del torno. Se debe saber como detener su operación.
10
Es muy recomendable trabajar en un área bien iluminada que ayude al operador, pero la iluminación no debe ser excesiva para que no cause demasiado resplandor.
Perfil de los profesionales torneros [editar]
Ante la diversidad de tornos diferentes que existe, también existen diferentes perfiles de los profesionales dedicados a estas máquinas, entre los que se puede establecer la siguiente clasificación:[11]
Programadores de tornos CNC [editar]
Los torno de Control Numérico CNC, exigen en primer lugar de un técnico programador que elabore el programa de ejecución que tiene que realizar el torno para el mecanizado de una determinada pieza. En este caso debe tratarse de un buen conocedor de factores que intervienen en el mecanizado en el torno, y que son los siguientes:
Prestaciones del torno
Prestaciones y disponibilidad de herramientas
Sujeción de las piezas
Tipo de material a mecanizar y sus características de mecanización
Uso de refrigerantes
Cantidad de piezas a mecanizar
Acabado superficial. Rugosidad
Tolerancia de mecanización admisible.
Además deberá conocer bien los parámetros tecnológicos del torneado que son:
Velocidad de corte óptima a que debe realizarse el torneado
Avance óptimo del mecanizado
Profundidad de pasada
Velocidad de giro (RPM) del cabezal
Sistema de cambio de herramientas.
A todos estos requisitos deben unirse una correcta interpretación de los planos de las piezas y la técnica de programación que utilice de acuerdo con el equipo que tenga el torno.[12]
Preparadores de tornos automáticos y CNC [editar]
En las industrias donde haya instalados varios tornos automáticos de gran producción o tornos de Control Numérico, debe existir un profesional encargado de poner estas máquinas a punto cada vez que se produce un cambio en las piezas que se van a mecanizar porque es una tarea bastante compleja la puesta a punto de un torno automático o de CNC.
Una vez que el torno ha sido preparado para un trabajo determinado, el control posterior del trabajo de la máquina suele encargarse a una persona de menor preparación técnica que sólo debe ocuparse de que la calidad de las piezas mecanizadas se vaya cumpliendo dentro de las calidades de tolerancia y rugosidad exigidas. A veces un operario es capaz de atender a varios tornos automáticos, si éstos tienen automatizados el sistema de alimentación de piezas mediante barras o autómatas.
Torneros de tornos paralelos [editar]
Operario de torno paralelo.
Los torneros tradicionales eran los que atendían a los tornos paralelos. Este oficio exige ciertas cualidades y conocimiento a sus profesionales, entre los que cabe citar:
una buena destreza en el manejo de los instrumentos de medición, especialmente pie de rey y micrómetro
conocer las características de mecanizado que tienen los distintos materiales
conocer bien las prestaciones de la máquina que manejan,
saber interpretar adecuadamente los planos de las piezas, etc.
Véase también [editar]
Tornear
Torno automático
Torno CNC
Torno copiador
Torno paralelo
Torno revólver
Torno vertical
Mecanizado
Referencias [editar]
↑ DRAE
↑ Historia de los tornos Museo de Elgóibar
↑ Patxi Aldabaldetrecu. Reseña histórica de la máquina-herramienta
↑ Curso programación torno CNC Fagor 8050
↑ Sandvik Coromant (2006), Guía Técnica de Mecanizado, AB Sandvik Coromant 2005.10
↑ Especificaciones técnicas torno convencional Pinacho
↑ Productividad, en CoroKey 2006, Sandvik
↑ Sandvik Coromant (2006). Guía Técnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10.
↑ Sandvik Coromant (2006), Guía Técnica de Mecanizado, AB Sandvik Coromant 2005.10
↑ Manual de Seguridad y Salud en operaciones con herramientas manuales, maquinaria de taller y soldadura. Universidad Politécnica de Valencia
↑ Perfil profesional de los torneros y fresadores
↑ * Cruz Teruel, Francisco (2005). Control numérico y programación. Marcombo, Ediciones técnicas. ISBN 84-267-1359-9.
Bibliografía [editar]
Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5.
Sandvik Coromant (2006). Guía Técnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10.
Larbáburu Arrizabalaga, Nicolás (2004). Máquinas. Prontuario. Técnicas máquinas herramientas.. Madrid: Thomson Editores. ISBN 84-283-1968-5.
Cruz Teruel, Francisco (2005). Control numérico y programación. Marcombo, Ediciones técnicas. ISBN 84-267-1359-9.
Varios autores (1984). Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Tomo13 Torno. Salvat Editores S.A. ISBN 84-345-4490-3.
Enlaces externos [editar]
Commons
Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre tornos.
Museo máquina-herramienta. Historia de los tornos
Fundación de investigación de la Máquina-Herramienta
Evolución técnica de la máquina-herramienta Patxi Aldabaldetrecu
Blog sobre Máquina-Herramienta
Curso programación torno CNC Fagor 8050
Aprende a tornear
Asociación Española de Fabricantes de Máquinas-Herramienta
Vídeos demostrativos de trabajos en tronos CNC Youtube.com
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Torno"
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