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EL TORNOI. Antecedentes

II. Definición de torno

III. Tipos de torno

REVOLVER

PARALELO

AL AIRE

VERTICAL

AUTOMÁTICOCONTROL NUMÉRICO (CNC)

Antecedentes El torno es una de las primeras máquinas

inventadas remontándose su uso quizá al año 1000 y con certeza al 850 a.c.

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.

• 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.

Al comenzar la revolución industrial en Inglaterra, duranteel siglo XVII, se desarrollaron tornos capaces de dar forma auna pieza metálica. El desarrollo del torno pesadoindustrial para metales en el siglo XVIII hizo posible laproducción en serie de piezas de precisión.

1780: Jacques de Vaucanson construye un torno con portaherramientas deslizante.

1820: Thomas Blanchard inventa el torno copiador.

1840: Desarrollo del torno revólver

DEFINICIÓN DE TORNO Se denomina torno (del latín tornus, que significa

giro, vuelta) a un conjunto de máquinas herramientaque permiten mecanizar piezas de forma geométricade revolución.

Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar lapieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entrelos puntos de centraje) mientras una o variasherramientas de corte son empujadas en unmovimiento regulado de avance contra la superficiede la pieza, cortando la viruta de acuerdo con lascondiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.

El movimiento principal en el torneado es derotación y lo lleva la pieza, mientras que losmovimientos de avance y penetración songeneralmente rectilíneos y los lleva laherramienta.

Características: El eje de rotación de la pieza se designa como eje Z.

El eje X se define paralelo a la bancada y perpendicular a Z, mientras que el eje Y, de escasa utilización en torneado, se define de forma tal que constituye un triedro rectángulo orientado a derechas con los ejes X y Z.

En algunas máquinas y operaciones, el movimiento de avance puede no seguir una trayectoria rectilínea. Este es por ejemplo un caso típico de operaciones efectuadas en tornos de control numérico que permiten el control simultáneo de los ejes Z y X.

Tipos de TornoExiste una gran variedad de torno:

Torno Paralelo

Torno Revolver

Torno al Aire

Torno Vertical

Torno Automático

Torno de Control Numérico (CNC)

I. Torno Paralelo

Características generales: C= Distancia máxima entre centros.

D= diámetro máximo de la pieza de trabajo hasta las guías

prismáticas –Volteo del torno

R= radio, medio volteo

B= Longitud de la bancada.

Otras características : El diámetro del agujero del husillo, número y gama de velocidades, potencia del motor

Partes Principales BANCADA Es un zócalo de fundición soportado por

uno o más pies, que sirve de apoyo y guía a las demás partes principales del torno.

La bancada depende de sus guías y estas pueden ser:

2 guías prismáticas;

1 Guías prismáticas y una plana;

2 Guías prismáticas y dos planas.

Cabezal Fijo:

Es una caja fijada al extremo de la bancada por medio de tornillos o bridas. En ella va alojado el eje principal, que es el que proporciona el movimiento a la pieza.

H1:Cubierta de engranes de cabezal , H2: Palanca de marcha intermedia, H3Palanca de marca alta y baja, H4: Leva de bloqueo de husillo, H5: Palancas de avance/reversa y enganche/desenganche, H6:Caja de cambio rápido de cuatro selectores-tres palancas, H7:barra de roscar, H8: , H9 , H10: Cubierta de caja de…

Interior de Cabezal Fijo

El eje va apoyado sobre unos cojinetes montados en el cuerpo del cabezal, con dispositivos de reglaje, de manera que pueda ser ajustado para compensar los desgastes

En los tornos modernos se ha sustituido este sistema de cojinetes de bronce por el de cojinetes de bolas Los cojinetes de bolas tienen una mayor duración

El eje o árbol principal es hueco, de acero templado, muy duro, y por duro, muy resistente al desgaste; es el que recibe el movimiento del motor y lo transmite a la pieza para hacerla girar.

CABEZAL MOVIL

La contrapunta o cabezal móvil trabaja como órganosujetapiezas y como órgano portaherramientas,

Partes del cabezal móvil

Deslizamiento del carro longitudinal

Movimiento del contrapunto

CARROS En el torno la herramienta cortante se fija en el conjunto denominado carro.

Carro longitudinal: Consta de dos partes, una de las cuales se desliza sobre la bancada y la otra, llamada delantal, está atornillada a la primera y desciende por la parte anterior.

Mecanismo de avance-longitudinal

Carro transversal: El carro principal lleva una guía

perpendicular a los de la bancada y sobre ella se desliza el carrotransversal. Puede moverse a mano, para dar la profundidad de pasadao acercar la herramienta a la pieza, o bien se puede moverautomáticamente para refrentar con el mecanismo ya explicado.

Montaje del carro trasversal sobre el carro longitudinal

Carro Portaherramientas: Está apoyado sobre una pieza llamada plataforma giratoria, que puede girar alrededor de un eje central y fijarse en cualquier posición al carro transversal por medio de cuatro tornillos.

La torre portaherramientas

1.- Plato Universal de 3 GarrasSe monta en el extremo del husillo principal del torno y sirve

para sujetar las piezas de forma cilíndrica.

Las mordazas o garras son

recambiables y se mueven con

una llave especial; las 3 mordazas

se desplazan simultáneamente

hacia el centro o hacia afuera.

La llave debe ser siempre retirada

antes de que empiece a girar el

husillo, pues de lo contrario puede

salir despedida con gran fuerza

causando algún accidente a los

operarios.

Plato

DISPOSITIVOS PARA EL TORNO PARALELO

Plato con mordaza escalonada

Tiene 3 mordazas que se mueven con una sola llave

Mordazas para sujeción interior con escalones hacia afuera

Entrada para la llave

4 Mordazas escalonadas hacia afueraSujeción interior

Ideal para sujetar piezas angulares

y asimétricas.

Ajuste individual de cada garra. Al

contrario que con el plato de 3

garras, aquí el centrado tiene que

efectuarse a mano.

Garras de retorno templadas.

Plato Ø 100 mm.

3.-PLATO SIN MORDAZAS

Ranuras radiales en forma de T

Tornillo

tuerca

Contrapeso

4. PINZAS

Cuando se deben tornear cuerpos cilíndricos, barras trefiladas de pequeñasdimensiones o piezas en grandes series con tornos semiautomáticos yautomáticos, en lugar de los platos autocentrantes es posible utilizar undispositivo, en forma de tubo, llamado pinza. Las pinzas se utilizan sobre todo enel torneado de barras que pueden ser cilíndricas, hexagonales o cuadradas. Lapinza consiste en un cuerpo cónico con un agujero axial en el que se inserta labarra a tornear.Tres o cuatro cortes longitudinales dan elasticidad a un extremo de la pinza, deforma que ejerciendo una presión uniforme sobre su superficie externa, seestrangula el agujero y bloquea la barra. La presión necesaria para cerrar la pinzase obtiene al hacer entrar forzadamente su extremo cónico en el alojamientohueco del husillo.

5. PLATO DE ARRASTRE Y BRIDA DE ARRASTRE (PERRO)

Estos dos elementos mecánicos nos permiten montar una pieza entre puntos y darle movimiento giratorio.

LUNETAS

8. TORRETA MÚLTIPLE:

Nos permite montar simultáneamente hasta 4 herramientas, lo cual permite con un simple giro presentar un nuevo buril sobre la pieza.

COLOCACIÓN SOBRE PLATO UNIVERSAL

COLOCACIÓN ENTRE DOS PUNTOS

REFERENCIAS DE LA CADENA CINEMATICA:

1. Motor eléctrico. 2. Embrague. 3. Llave inversora. 4. Caja selectora de velocidades. 5. Selector de vuelo – retardo. 6. Husillo. 7. Plato autocentrante. 8. Inversora del movimiento del tornillo

patrón o barra de cilindrar. 9. Tren de engranajes (guitarra). 10. Caja Norton. 11. Selectora del movimiento al tornillo patrón

o la barra de cilindrar. 12. Tornillo patrón. 13. Barra de cilindrar. 14. Selectora de avance automática de carro

transversal o longitudinal. 15. Acople de automático de los carros. 16. Manija con nonio del carro transversal. 17. Manija del carro longitudinal. 18. Acople del tornillo patrón para el

movimiento de roscado (media tuerca).

19. Carro longitudinal. 20. Carro transversal. 21. Base giratoria del carro transversal

(charriot). 22. Charriot. 23. Manija con nonio del charriot. 24. Torre porta-herramienta. 25. Freno de la torre porta-herramienta. 26. Freno porta-herramienta (colocación en

altura). 27. Porta-herramientas. 28. Herramienta. 29. Cuerpo de la contrapunta. 30. Cañón de la contrapunta. 31. Contrapunta. 32. Freno del cañón de la contrapunta. 33. Manija de la contrapunta. 34. Freno del cuerpo de la contrapunta. 35. Cuerpo del torno. 36. Llave de accionamiento. 37. Bancada.

REFERENCIAS DE LA CADENA CINEMATICA:

CADENA CINEMATICA. (Mecanismos)

La cadena cinemática genera, trasmite y regula los movimientos de los elementos del torno, según las operaciones a realizar.

Los movimientos automáticos en el torno paralelo, son especialmente, los del carro longitudinal y del carro transversal, por medio de la barra de avance y del tornillo patrón.

MECANISMO INVERSOR DEL AVANCE AUTOMÁTICO

Siendo el eje del cabezal el que ha de hacer mover la herramienta en la dirección conveniente, sobre él va montado un engranaje o piñón que al girar el eje, arrastra al llamado mecanismo inversor de avance; este mecanismo hace avanzar el carro hacia la izquierda o hacia la derecha, independientemente del sentido de giro o del eje del cabezal. Vea en la siguiente figura donde va montado el piñón y el mecanismo inversor de avance con el que engrana.

Montaje del piñón para el automático en el cabezal, y disposición del mecanismo inversor del avance.

Denominaremos a esta posición como numero 2.

Mecanismo inversor del avance. Posición 2:

1: engranaje montado sobre el eje.

2: cuerpo del cabezal.

3: palanca basculante.

4: gatillo de fijación y muescas indicadoras de posición

5: piñón de salida del inversor.

6: engranajes intermedios.

Mecanismo inversor del avance.

Posición 1: piñón de salida, distinto sentido rotación que el eje. Eje girando al derecho, el carro avanzará hacia la izquierda.

Posición 2: No funciona el mecanismo: carro parado.

Posición 3: piñón de salida, mismo sentido de rotación que el eje. Eje girando al derecho, el carro avanzará hacia la derecha.

Disposición exterior del mecanismo inversor del avance:

1: piñón montado sobre el eje.

2: palanca del eje auxiliar reductor.

3: piñones intermedios del inversor.

4: piñón de salida del inversor.

5: piñón receptor del tren de ruedas.

6 (junto con el 5): tren de ruedas.

7: guitarra.

8: barra de cilindrar.

9: palanca basculante del inversor.

10: placa de muescas de situación.

CAJA NORTON DE AVANCES

Parte exterior

Parte interior

CAJA NORTON DE AVANCES

La llamada caja Norton de avances consiste en un conjunto de engranajes de diámetro progresivo montados sobre un eje, y alojados en una caja de fundición que se fija a la bancada, cerca de la lira.

La relación entre las sucesivas ruedas que lo forman determina el avance de la herramienta sobre la pieza.

Supongamos ahora que estamos realizando un trabajo de cilindrado de desbaste; el tren de ruedas que proporcione al carro un avance lo tendremos, por ejemplo, dispuesto de forma que avance 0,2 milímetros por cada vuelta del plato. Una vez efectuado el desbaste, podríamos realizar el cilindrado de acabado, para lo cual se deberá variar el avance, para esto tenemos la caja Norton.

Caja Norton de un torno:

1: Barra de roscar.

2: Barra de cilindra.

3: Palancas del dispositivo de roscar

Interior de la caja Norton:

1: Piñón de salida del inversor.

2 y 3: Ruedas intermedia.

4: Rueda de salida del tren.

5: barra de cilindrar.

6: eje del paquete Norton.

7 a 11: Engranajes del paquete Norton.

12: Rueda de engranaje móvil.

13: Piñón deslizante del dispositivo.

14: Palanca Norton.

DISPOSICIÓN DEL MECANISMO DEL CARRO PARA EL MOVIMIENTO AUTOMÁTICO DISPOSICIÓN DEL MECANISMO DEL

CARRO PARA EL MOVIMIENTO AUTOMÁTICO

Esquema del delantal: posición de la barra (1) y el tablero (2) de un torno, la cremallera está señalada con el número 3 y el husillo transversal con el número 4.

CARA ANTERIOR DEL TABLERO DEL CARRO O DELANTAL:

17: palanca de mando del automático.

18: delantal del carro.

19: agujeros roscados para fijación del delantal al carro.

MECANISMO PARA EL AVANCE DEL CARRO LONGITUDINAL

MECANISMO DE CREMALLERA PARA AVANCE DEL CARRO LONGITUDINAL

MECANISMO TORNILLO SINFÍN:

1: tornillo sinfín.

2: corona del tornillo sinfín.

3: barra de cilindrar.

4: chaveta de arrastre.

MECANISMO DE LOS AUTOMÁTICOS DE CILINDRAR Y FRENTEAR:

1: barra de cilindrar.

2: tornillo sinfín.

3: corona del tornillo sinfín.

4: piñón de la corona.

5: eje y piñón del automático de frentear.

6: piñón y eje intermedio.

7: piñón y eje de engranaje para el automático de frentear.

8: husillo del carro transversal.

9: eje del volante y el piñón de cilindrar.

10: volante de cilindrar a mano.

11: piñón del automático de cilindrar.

12 y 14: ruedas intermedias de cilindrar.

13: eje del piñón de cremallera.

15: piñón de la cremallera.

16: cremallera.

ESQUEMA DEL MECANISMO DEL AUTOMÁTICO EN POSICIÓN DE CILINDRA.

Al girar el piñón de la cremallera el carro longitudinal se desplaza a lo largo de la bancada.

Puede observarse cómo el movimiento se transmite desde la barra al piñón de la cremallera.

Fíjese ahora en la figura de arriba, la barra (1) mueve el tornillo sin fin (2); éste hace girar la corona (3) y el piñón (4),

el piñón (4) hace girar la rueda (11) y el piñón (12) montado en su mismo eje; el piñón (12) comunica su giro a la rueda (13) y ésta al piñón de la cremallera (15) unido a su mismo eje.

MOVIMIENTO AUTOMÁTICO DEL CARRO TRANSVERSAL

Para hacer que sea el carro transversal el que se mueva automáticamente, estando embragado el inversor y por lo tanto la barra girando, bastará con colocar la palanca de mando del automático en la posición A.

MANDO DEL AUTOMÁTICO EN POSICIÓN DE FRENTEAR.

ESQUEMA DEL MECANISMO DEL AUTOMÁTICO EN POSICIÓN DE FRENTEAR.

Al hacer esto, el conjunto de tornillos sin fin (2), corona (3) y piñón (4) de la figura es obligado a moverse dentro del carro según la dirección de la flecha A hasta engranar con el tren de engranajes del automático de frentear, quedando como se muestra en el esquema de la figura B. En esta posición el giro de la barra se transmite a través del tornillo sin fin, la corona y el piñón (4) a la rueda (5), de ésta al piñón (6), del piñón (6) a la rueda (7) y de ésta al husillo del carro transversal (8); para eso el husillo tiene una parte mecanizada en forma de piñón (dentado)

TORNILLO PATRON (barra de roscar

Esta husillo va montado paralelo a la barra de cilindrar y está roscado con un perfil trapezoidal que sirve de pauta o plantilla para el roscado en el torno.

En efecto, el husillo patrón tiene un paso de rosca determinado y, embragado al carro portaherramientas mediante una tuerca especial, hace que éste pueda tallar una rosca de igual paso al que se desea fabricar.

El arrastre del carro mediante la tuerca de roscar se logra mediante el accionamiento de la palanca (1) de forma que la tuerca de roscar (2) que es partida, se cierra alrededor del husillo.

Acoplamiento de la tuerca de roscar: 1: palanca. 2: tuerca partida.

El tornillo patrón va normalmente roscado con paso inglés de 4 ó 2 hilos por pulgada y perfil trapezoidal o bien con paso métrico de 4, 6, 12 ó 24 mm.

Ya se ha indicado que el husillo patrón permite la fabricación de roscas que reproduzcan su propio paso y que, por consiguiente, no puede hacerse un paso distinto con sólo el uso del husillo patrón.

II. Torno Revolver El torno revólver, es aquel que lleva un carro con una

torreta giratoria de forma hexagonal que ataca frontalmente a la pieza que se quiere mecanizar.

El torno revólver es más rápido y preciso que un torno paralelo y especialmente adecuado para el trabajo en serie.

III. Torno al Aire El mecanizado de piezas consiste principalmente

en trabajar piezas de gran diámetro y pocalongitud.

Las piezas se montan al aire, es decir, no suelenapoyarse en la contrapunta.

IV. Torno Vertical Es una variedad de torno diseñado que sirve para

mecanizar piezas de gran tamaño, en la cual, laspiezas van sujetas al plato de garras y que por susdimensiones o peso harían difícil su fijación en untorno horizontal.

V. Torno Automático Es un tipo de torno donde está automatizado todo

su proceso de trabajo, incluso la alimentación de lapieza que se puede ir obteniendo de una barralarga que se inserta por un agujero que tiene elcabezal.

VI. Torno de Control Numérico Es un tipo de torno que actúa guiado por una computadora

que ejecuta programas controlados por medio de datos alfa-numéricos, teniendo en cuenta los ejes cartesianos X, Y, Z.

Las órdenes de ejecución están contenidas en un software quepreviamente ha confeccionado un programador conocedor dela tecnología.