Procesos de Manufactura I

EL TORNOAntecedentesII. Definicin de tornoIII. Tipos de torno

REVOLVERPARALELOAL AIREVERTICALAUTOMTICOCONTROL NUMRICO (CNC)AntecedentesEl torno es una de las primeras mquinas inventadas remontndose su uso quiz al ao 1000 y con certeza al 850 a.c.

En 1250 naci el torno de pedal y prtiga flexible, que represent un gran avance sobre el accionado por arquillo, puesto que permita dejar las manos del operario libres para manejar la herramienta.

A comienzos del siglo XV se introdujo un sistema de transmisin por correa, que permita usar el torno en rotacin continua.

Hacia 1480 el pedal fue combinado con un vstago y una biela. Con la aplicacin de este mecanismo naci el torno de accionamiento continuo, lo que implicaba el uso de biela-manivela, que deba ser combinada con un volante de inercia para superar los puntos muertos.

Al comenzar larevolucin industrial enInglaterra, durante el siglo XVII, se desarrollaron tornos capaces de dar forma a una pieza metlica. El desarrollo del torno pesado industrial para metales en el siglo XVIII hizo posible la produccin en serie de piezas de precisin. 1780:Jacques de Vaucanson construye un torno con portaherramientas deslizante.

1820: Thomas Blanchard inventa el torno copiador.

1840: Desarrollo del torno revlver

DEFINICIN DE TORNOSe denomina torno (del latn tornus, que significa giro, vuelta) a un conjunto de mquinas herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geomtrica de revolucin. Estas mquinas-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 tecnolgicas de mecanizado adecuadas.

El movimiento principal en el torneado es de rotacin y lo lleva la pieza, mientras que los movimientos de avance y penetracin son generalmente rectilneos y los lleva la herramienta.

Caractersticas:El eje de rotacin 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 utilizacin en torneado, se define de forma tal que constituye un triedro rectngulo orientado a derechas con los ejes X y Z.En algunas mquinas y operaciones, el movimiento de avance puede no seguir una trayectoria rectilnea. Este es por ejemplo un caso tpico de operaciones efectuadas en tornos de control numrico que permiten el control simultneo de los ejes Z y X.

Tipos de TornoExiste una gran variedad de torno:Torno ParaleloTorno RevolverTorno al AireTorno VerticalTorno AutomticoTorno de Control Numrico (CNC)

Torno Paralelo

Caractersticas generales: C= Distancia mxima entre centros.D= dimetro mximo de la pieza de trabajo hasta las guas prismticas Volteo del tornoR= radio, medio volteoB= Longitud de la bancada.

Otras caractersticas : El dimetro del agujero del husillo, nmero y gama de velocidades, potencia del motor

Partes PrincipalesBANCADA Es un zcalo de fundicin soportado por uno o ms pies, que sirve de apoyo y gua a las dems partes principales del torno.

La bancada depende de sus guas y estas pueden ser:2 guas prismticas;1 Guas prismticas y una plana;2 Guas prismticas 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 rpido de cuatro selectores-tres palancas, H7:barra de roscar, H8: , H9 , H10: Cubierta de caja de

Interior de Cabezal FijoEl 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 duracin

El eje o rbol 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 mvil trabaja como rgano sujetapiezas y como rgano portaherramientas,

Partes del cabezal mvil

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, est atornillada a la primera y desciende por la parte anterior.

Mecanismo de avance-longitudinal

Carro transversal: El carro principal lleva una gua perpendicular a los de la bancada y sobre ella se desliza el carro transversal. Puede moverse a mano, para dar la profundidad de pasada o acercar la herramienta a la pieza, o bien se puede mover automticamente para refrentar con el mecanismo ya explicado.

Montaje del carro trasversal sobre el carro longitudinal Carro Portaherramientas: Est apoyado sobre una pieza llamada plataforma giratoria, que puede girar alrededor de un eje central y fijarse en cualquier posicin 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 cilndrica.

Las mordazas o garras son recambiables y se mueven con una llave especial; las 3 mordazas se desplazan simultneamente 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 algn accidente a los operarios.PlatoDISPOSITIVOS PARA EL TORNO PARALELOPlato con mordaza escalonada

Tiene 3 mordazas que se mueven con una sola llaveMordazas para sujecin interior con escalones hacia afueraEntrada para la llave

4 Mordazas escalonadas hacia afuera Sujecin interiorIdeal para sujetar piezas angulares y asimtricas.Ajuste individual de cada garra. Al contrario que con el plato de 3 garras, aquel centrado tiene que efectuarse a mano.Garras de retornotempladas.Plato 100 mm.Plato de 4 mordazas independientes3.-PLATO SIN MORDAZAS

Ranuras radiales en forma de TTornillotuercaContrapeso4. PINZASCuando se deben tornear cuerpos cilndricos, barras trefiladas de pequeas dimensiones o piezas en grandes series con tornos semiautomticos y automticos, en lugar de los platos autocentrantes es posible utilizar un dispositivo, en forma de tubo, llamado pinza. Las pinzas se utilizan sobre todo en el torneado de barras que pueden ser cilndricas, hexagonales o cuadradas. La pinza consiste en un cuerpo cnico con un agujero axial en el que se inserta la barra a tornear. Tres o cuatro cortes longitudinales dan elasticidad a un extremo de la pinza, de forma que ejerciendo una presin uniforme sobre su superficie externa, se estrangula el agujero y bloquea la barra. La presin necesaria para cerrar la pinza se obtiene al hacer entrar forzadamente su extremo cnico en el alojamiento hueco del husillo.

5. PLATO DE ARRASTRE Y BRIDA DE ARRASTRE (PERRO)Estos dos elementos mecnicos nos permiten montar una pieza entre puntos y darle movimiento giratorio.

LUNETAS

8. TORRETA MLTIPLE:Nos permite montar simultneamente hasta 4 herramientas, lo cual permite con un simple giro presentar un nuevo buril sobre la pieza.

COLOCACIN SOBRE PLATO UNIVERSAL

COLOCACIN ENTRE DOS PUNTOS

REFERENCIAS DE LA CADENA CINEMATICA:

REFERENCIAS DE LA CADENA CINEMATICA:

1. Motor elctrico. 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 patrn o barra de cilindrar. 9. Tren de engranajes (guitarra). 10. Caja Norton. 11. Selectora del movimiento al tornillo patrn o la barra de cilindrar. 12. Tornillo patrn. 13. Barra de cilindrar. 14. Selectora de avance automtica de carro transversal o longitudinal. 15. Acople de automtico de los carros. 16. Manija con nonio del carro transversal. 17. Manija del carro longitudinal. 18. Acople del tornillo patrn 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 (colocacin en altura). 27. Porta-herramientas. 28. Herramienta. 29. Cuerpo de la contrapunta. 30. Can de la contrapunta. 31. Contrapunta. 32. Freno del can 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 cinemtica genera, trasmite y regula los movimientos de los elementos del torno, segn las operaciones a realizar.Los movimientos automticos en el torno paralelo, son especialmente, los del carro longitudinal y del carro transversal, por medio de la barra de avance y del tornillo patrn.

MECANISMO INVERSOR DEL AVANCE AUTOMTICO Siendo el eje del cabezal el que ha de hacer mover la herramienta en la direccin conveniente, sobre l va montado un engranaje o pin 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 pin y el mecanismo inversor de avance con el que engrana.

Montaje del pin para el automtico en el cabezal, y disposicin del mecanismo inversor del avance.

Denominaremos a esta posicin como numero 2.

Mecanismo inversor del avance. Posicin 2: 1: engranaje montado sobre el eje. 2: cuerpo del cabezal.3: palanca basculante. 4: gatillo de fijacin y muescas indicadoras de posicin 5: pin de salida del inversor.6: engranajes intermedios.

Mecanismo inversor del avance. Posicin 1: pin de salida, distinto sentido rotacin que el eje. Eje girando al derecho, el carro avanzar hacia la izquierda.Posicin 2: No funciona el mecanismo: carro parado.Posicin 3: pin de salida, mismo sentido de rotacin que el eje. Eje girando al derecho, el carro avanzar hacia la derecha.

Disposicin exterior del mecanismo inversor del avance:

1: pin montado sobre el eje. 2: palanca del eje auxiliar reductor. 3: piones intermedios del inversor. 4: pin de salida del inversor. 5: pin 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 situacin.

CAJA NORTON DE AVANCESParte exteriorParte interiorCAJA NORTON DE AVANCESLa llamada caja Norton de avances consiste en un conjunto de engranajes de dimetro progresivo montados sobre un eje, y alojados en una caja de fundicin que se fija a la bancada, cerca de la lira. La relacin 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 milmetros por cada vuelta del plato. Una vez efectuado el desbaste, podramos realizar el cilindrado de acabado, para lo cual se deber 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: Pin 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 mvil. 13: Pin deslizante del dispositivo. 14: Palanca Norton.

DISPOSICIN DEL MECANISMO DEL CARRO PARA EL MOVIMIENTO AUTOMTICO

DISPOSICIN DEL MECANISMO DEL CARRO PARA EL MOVIMIENTO AUTOMTICOEsquema del delantal: posicin de la barra (1) y el tablero (2) de un torno, la cremallera est sealada con el nmero 3 y el husillo transversal con el nmero 4.

CARA ANTERIOR DEL TABLERO DEL CARRO O DELANTAL:17: palanca de mando del automtico. 18: delantal del carro.19: agujeros roscados para fijacin del delantal al carro.

MECANISMO PARA EL AVANCE DEL CARRO LONGITUDINALMECANISMO DE CREMALLERA PARA AVANCE DEL CARRO LONGITUDINAL

MECANISMO TORNILLO SINFN:

1: tornillo sinfn. 2: corona del tornillo sinfn. 3: barra de cilindrar.4: chaveta de arrastre.

MECANISMO DE LOS AUTOMTICOS DE CILINDRAR Y FRENTEAR:

1: barra de cilindrar.2: tornillo sinfn. 3: corona del tornillo sinfn. 4: pin de la corona. 5: eje y pin del automtico de frentear. 6: pin y eje intermedio. 7: pin y eje de engranaje para el automtico de frentear. 8: husillo del carro transversal.

9: eje del volante y el pin de cilindrar. 10: volante de cilindrar a mano. 11: pin del automtico de cilindrar. 12 y 14: ruedas intermedias de cilindrar. 13: eje del pin de cremallera. 15: pin de la cremallera. 16: cremallera.

ESQUEMA DEL MECANISMO DEL AUTOMTICO EN POSICIN DE CILINDRA.

Al girar el pin de la cremallera el carro longitudinal se desplaza a lo largo de la bancada. Puede observarse cmo el movimiento se transmite desde la barra al pin de la cremallera.Fjese ahora en la figura de arriba, la barra (1) mueve el tornillo sin fin (2); ste hace girar la corona (3) y el pin (4), el pin (4) hace girar la rueda (11) y el pin (12) montado en su mismo eje; el pin (12) comunica su giro a la rueda (13) y sta al pin de la cremallera (15) unido a su mismo eje.

MOVIMIENTO AUTOMTICO DEL CARRO TRANSVERSAL

Para hacer que sea el carro transversal el que se mueva automticamente, estando embragado el inversor y por lo tanto la barra girando, bastar con colocar la palanca de mando del automtico en la posicin A.

MANDO DEL AUTOMTICO EN POSICIN DE FRENTEAR.

ESQUEMA DEL MECANISMO DEL AUTOMTICO EN POSICIN DE FRENTEAR. Al hacer esto, el conjunto de tornillos sin fin (2), corona (3) y pin (4) de la figura es obligado a moverse dentro del carro segn la direccin de la flecha A hasta engranar con el tren de engranajes del automtico de frentear, quedando como se muestra en el esquema de la figura B. En esta posicin el giro de la barra se transmite a travs del tornillo sin fin, la corona y el pin (4) a la rueda (5), de sta al pin (6), del pin (6) a la rueda (7) y de sta al husillo del carro transversal (8); para eso el husillo tiene una parte mecanizada en forma de pin (dentado)

TORNILLO PATRON (barra de roscarEsta husillo va montado paralelo a la barra de cilindrar y est roscado con un perfil trapezoidal que sirve de pauta o plantilla para el roscado en el torno. En efecto, el husillo patrn tiene un paso de rosca determinado y, embragado al carro portaherramientas mediante una tuerca especial, hace que ste 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 patrn va normalmente roscado con paso ingls de 4 2 hilos por pulgada y perfil trapezoidal o bien con paso mtrico de 4, 6, 12 24 mm. Ya se ha indicado que el husillo patrn permite la fabricacin de roscas que reproduzcan su propio paso y que, por consiguiente, no puede hacerse un paso distinto con slo el uso del husillo patrn.

II. Torno RevolverEl torno revlver, 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 revlver es ms rpido y preciso que un torno paralelo y especialmente adecuado para el trabajo en serie.

III. Torno al AireEl mecanizado de piezas consiste principalmente en trabajar piezas de gran dimetro y poca longitud.Las piezas se montan al aire, es decir, no suelen apoyarse en la contrapunta.

IV. Torno VerticalEs una variedad de torno diseado que sirve para mecanizar piezas de gran tamao, en la cual, las piezas van sujetas al plato de garras y que por sus dimensiones o peso haran difcil su fijacin en un torno horizontal.

V. Torno AutomticoEs un tipo de torno donde est automatizado todo su proceso de trabajo, incluso la alimentacin de la pieza que se puede ir obteniendo de una barra larga que se inserta por un agujero que tiene el cabezal.

VI. Torno de Control NumricoEs un tipo de torno que acta guiado por una computadora que ejecuta programas controlados por medio de datos alfa-numricos, teniendo en cuenta los ejes cartesianos X, Y, Z.Las rdenes de ejecucin estn contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnologa.