torno paralelo
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UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
SEDE CONCEPCION
DEPARTAMENTO DE MECANICA
Ingeniería (E) Mecánica de Procesos y Mantenimiento Industrial
TORNO
PARALELO FABRICACION DE PIEZA
MECANICA
Estudiante : RIGOBERTO MEDINA
Carrera : I.E.M.P.M.I. Asignatura : TALLER MECANICO Grupo : PARALELO II / Profesor : MARIO CASTRO Fecha : 09-10-2015
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ÍNDICE
Contenido INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................... 3
PROCESO DE TORNEADO....................................................................................................................... 4
Principio de funcionamiento ....................................................................................................................... 4
1. Bancada: .............................................................................................................................................. 4
2. Cabezal fijo: ......................................................................................................................................... 4
3. Cabezal móvil: ...................................................................................................................................... 4
4. Carro porta herramientas: ................................................................................................................... 4
Los movimientos de trabajo del torno son: .................................................................................................... 4
Tornos convencionales ................................................................................................................................ 5
Fresadoras convencionales ..................................................................................................................... 6
Equipo y sus partes ...................................................................................................................................... 8
Estructura Del Torno ............................................................................................................................... 8
Bancada: .................................................................................................................................................. 8
Cabezal fijo: ............................................................................................................................................ 8
Contrapunta o cabezal móvil:.................................................................................................................. 9
Carro portaherramientas: ....................................................................................................................... 9
Platos: Platos Universales de tres mordazas. ........................................................................................ 10
Puntos: ................................................................................................................................................... 10
Transmisión De Los Movimientos Del motor al eje: ............................................................................. 11
PROCESO DE OPERACIÓN .......................................................................................................................... 12
Factores De Corte .................................................................................................................................. 14
Montaje entre plato y contrapunta ...................................................................................................... 15
Montaje entre puntas ........................................................................................................................... 15
- Cilindrado ............................................................................................................................................ 16
- Refrentado .......................................................................................................................................... 17
- Roscado ............................................................................................................................................... 18
Desbaste Cónico ........................................................................................................................................ 20
Parámetros del proceso ............................................................................................................................ 26
Variables del proceso ................................................................................................................................ 26
CONCLUSIÓN ............................................................................................................................................ 27
Bibliografía..................................................................................................................................................... 30
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INTRODUCCIÓN
Para el comienzo de este informe nos adentraremos a o básico con el conocimiento de
una máquina herramienta como el torno, primero debemos definir el concepto de máquina
herramienta:
“La máquina herramienta es un tipo de máquina que se utiliza para dar forma a
materiales sólidos, principalmente metales. Su característica principal es su falta de
movilidad, ya que suelen ser máquinas estacionarias.”
Ahora, una máquina herramienta puede dar forma a materiales sólidos mediante
extracción de materiales (torno, fresa, amoladora, perforadora, etc.), mediante aporte
(soldadoras), o manteniendo la misma cantidad de material (plegadoras, prensas, etc.).
Si vamos trabajar con el torno, empecemos con su historia:
Se denomina torno (del latín tornus, y este del griego τόρνος, giro, vuelta) a una
máquina herramienta que permite mecanizar piezas de forma geométrica de
revolución (cilindros, conos, hélices). Estas máquinas-herramienta operan haciendo
girar la pieza a mecanizar mientras una o varias herramientas de corte son empujadas
en un movimiento de avance contra la superficie de la pieza, cortando las partes
sobrantes en forma de viruta. Desde el inicio de la Revolución industrial, el torno se ha
convertido en una máquina básica en el proceso industrial de mecanizado.
Se entiende que el primer torno que se puede considerar máquina herramienta fue el
inventado alrededor de 1751 por Jacques de Vaucanson, ya que fue el primero que
incorporó el instrumento de corte en una cabeza ajustable mecánicamente, quitándolo de
las manos del operario.
Hoy en día la y mayoría de los procesos de mecanizados de piezas específicas, de
tolerancias precisas y determinadas con especificaciones de carácter funcional son
fabricadas en tornos o sus derivados, que a su vez usan las revoluciones para su
conformación, es el caso de la propia fabricación con carácter didáctico y practico que nos
corresponde abordar en este informe que a partir de los conocimientos básicos y
acercamientos con la máquina herramienta “torno” me permitirán manejar de mejor forma
los conceptos y parámetros fundamentales para en un futuro desempeñar una función de
forma correcta a un profesional capacitado en la fabricación de piezas mecánicas
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PROCESO DE TORNEADO
En general, el proceso con arranque de viruta es el más utilizado, también es el que más desarrollo tuvo a
lo largo de los años. Se realiza en máquinas cuyo trabajo consiste en llevar una pieza o materia prima al
formato o diseño definido previamente, mediante el trabajo de una o varias herramientas de corte,
mediante las operatorias que permita la máquina (rotación, translación, otras).
Los procesos más utilizados son: torneado (es el caso que abordaremos) pero a su vez también existen
otros que mencionare como el , fresado, perforado, taladrado, mandrinado, cepillado, escariado, aserrado,
rectificado, bruñido, tronzado, alesado, electroerosionado. Para cada caso, existe una máquina
herramienta diseñada para llevar adelante el proceso o modalidad de arranque de viruta correspondiente.
Todas estas máquinas tienen como característica principal el sacar viruta de la pieza que se está
mecanizando. Para ello existen varias tareas alternativas, que son posibles de realizar de acuerdo a las
características y dispositivos de la máquina herramienta.
Las máquinas herramientas cuentan con dos tipos de movimientos importantes, con los que sé que podrán
determinar cómo y quién efectuará los movimientos. Para determinar cómo, se usarán movimientos de
translación o rotación; para determinar quién se verá si se mueve la pieza o la herramienta. El caso de
máquinas con rotación de la pieza, sería un torno o tronzadora, donde la pieza está sujeta a un plato
giratorio que gira a distintas velocidades, mientras la herramienta se encuentra en una torreta fija y solo se
mueve en forma transversal o paralela al eje de la pieza. Las máquinas herramientas más conocidas son las
que podríamos llamar convencionales.
Generalmente, están compuestas por una estructura básica y un proceso de funcionamiento simple. Las
más conocidas son: tornos, fresadoras, perforadoras o agujereado tas, serruchos y rectificadoras.
Principio de funcionamiento
El torno consta de:
1. Bancada: parte robusta que sirve de soporte al resto.
2. Cabezal fijo: Contiene los órganos de sujeción de la pieza. Un motor le imprime giro al cabezal fijo y,
por lo tanto, la pieza gira.
3. Cabezal móvil: Se encuentra en el extremo opuesto al cabezal fijo y sepuede desplazar por medio de
unas guías a lo largo del torno.
4. Carro porta herramientas: Es el que lleva las cuchillas de corte.
Los movimientos de trabajo del torno son: - Movimiento de corte: Por rotación de la pieza
- Movimiento de avance: Es el movimiento lineal de la cuchilla debido al desplazamiento longitudinal dela
herramienta.
- Movimiento de penetración: movimiento lineal que penetra en la pieza.
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Operaciones que se pueden realizar con el torno.
Con el torno se pueden realizar una gran variedad de piezas de revolución: Las operaciones fundamentales
son:
- Cilindrado : Consiste en la obtención de un cilindro recto de una longitud y diámetro determinado.
- Refrentado : En este caso, la pieza no presenta el movimiento de avance, sino únicamente el de
profundidad de pasada. Su fin es rebajar una pieza
- Ranurado : se trata de abrir ranuras en las piezas: es por lo tanto, un cilindrado obtenido en una franja
estrecha.
- Roscado : Es un cilindrado realizado con velocidad de avance altas, mucho mayores que las de giro de la
pieza. De este modo, se marca una hélice que definirá una rosca (de un tornillo).
Tornos convencionales
El torno, máquina más antigua, versátil y de mayor uso a nivel
mundial, es una máquina herramienta que hace girar la pieza y, por
medio de una herramienta, busca dar a la pieza una forma cilíndrica.
Los tornos modernos operan a partir del mismo principio básico. La
pieza a trabajar se sostiene en un plato y gira sobre su eje, mientras
una herramienta de corte avanza sobre las líneas del corte deseado.
Con los aditamentos y herramientas de corte adecuadas, en
un torno se pueden realizar muchas operaciones de torneado,
hacer conos, formados varios, cortar, tronzar, refrentear, taladrar, mandrinar, esmerilar, pulir, roscar y
muchas más. Las partes principales de un torno se componen de un bastidor robusto, generalmente de
acero fundido de longitudes varias.
El tamaño del torno se determina en función del diámetro y longitud de la pieza a mecanizar.
En la mayoría de los casos se suele instalar empotrado o atornillado al piso para evitar las posibles
vibraciones y aumentar la rigidez del torno.
El torno cuenta en su parte superior con unas guías paralelas ahuecadas al medio, llamada bancada.
Además, a lo largo de toda la longitud de trabajo, el torno tiene una estructura más elevada y cerrada a la
izquierda de las guías, llamada cabezal, capaz de contener la transmisión de cambios que originariamente
era a poleas. En la actualidad, los tornos modernos utilizan una caja de cambios de engranajes.
En la parte superior de la caja de cambios sale un eje cilíndrico y hueco del husillo, elemento que transmite
la potencia de la máquina y al que se le colocará un plato mordaza para sujetar la pieza a mecanizar. En la
parte inferior del mismo sector se instala el motor que proveerá la potencia suficiente como para que el
torno funcione.
Sobre las guías paralelas del torno, en el extremo derecho, se ubica un dispositivo tope, casi siempre
fabricado de fundición, con una contrapunta regulable y trasladable, de ser necesario, a lo largo de las guías.
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Mientras que en el centro mismo del torno y sobre las guías de la bancada se ubica un carro móvil con
reglajes varios para su control, montado sobre estas guías, que podrá efectuar un movimiento de traslación
a lo largo de las guías y paralelo al eje de la pieza. Cuenta también con un segundo carro más pequeño
llamado charriot con un movimiento transversal y tiene la posibilidad de graduar su desplazamiento , para
realizar piezas cónicas, controlado mediante unas manivelas frente al plato que sujeta la pieza. En la parte
superior de los tornos paralelos, este carro cuenta con una torreta donde se alojará la o las herramientas
de corte, que efectuarán el trabajo de arranque de viruta en la pieza.
Estos tornos convencionales son construidos de muy variadas dimensiones físicas, antiguamente eran
máquinas muy robustas, volumétricas, con un gran diámetro de volteo (se refiere a piezas de grandes
diámetros), con motores de pocas vueltas (RPM), pero esos motores contaban con mucha potencia.
En la actualidad, los tornos son de dimensiones menores y tan resistentes como los otros, con mayor o
menor equipamiento según las necesidades del caso y se fabrican con mayor o menor rango de potencia,
según las necesidades en su grupo generador, pero con motores que generan más vueltas (RPM).
A estos tornos paralelos se les suele adosar un dispositivo al carro central, ubicado del lado opuesto a la
zona de operabilidad del tornero, donde se coloca una herramienta de diseño especial para efectuar un
mecanizado de copiado. Este torno se denomina torno copiador, también se puede usar como torno
paralelo.
En otros tornos con estructura de torno paralelo, se suele cambiar la torreta que el torno normal monta
sobre el carro, reemplazándola por una torreta múltiple que puede portar de entre 6 u 8 herramientas de
corte. Así, al mejorar las variantes de equipamiento, se mejora su versatilidad. Ese torno se llama torno a
revólver.
En nuestros días, el torno sigue siendo la máquina herramienta más usada y más vendida, se aplica a un sin
fin de rubros e industrias. Su modernización incorpora variantes en sus controles para una mayor precisión
en su funcionamiento, y dispositivos para una mayor automatización. Su actualización permite que esta
máquina herramienta siga respondiendo a los requisitos y necesidades de la industria moderna.
Existen otros tornos menos populares o difundidos: los tornos automáticos, tornos verticales, de bancadas
planas, de gran volteo y variantes de mini tornos.
Fresadoras convencionales
Dado que al final de la etapa de conformación de la pieza solicitada es necesario hacer referencia a esta
otra máquina herramienta. Las máquinas fresadoras son máquinas herramientas que se utilizan para
producir con precisión una o más superficies mecanizadas sobre una pieza. Su versatilidad convierte a las
fresadoras en la segunda máquina herramienta de mecanizado de mayor consumo y utilización en el mundo
entero.
El principio de funcionamiento es una mesa donde se coloca la pieza o dispositivo que sujeta firmemente
la pieza a mecanizar (mesa que cuenta sólo con dos movimientos horizontales de translación) y un puente
o brazo superior que sujeta un árbol mecánico que toma el movimiento del husillo, donde se coloca la
herramienta de corte giratoria llamada fresa, que efectuará el trabajo de arranque de viruta sobre la pieza.
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Los componentes de una fresadora guardan similitud con los de un torno, una bancada con guías sobre una
estructura generalmente de fundición, que están dispuestas en forma vertical y no horizontal como en los
tornos. Tiene una caja de velocidades para poder controlar las vueltas usadas (RPM) que está ubicada en la
mitad de la estructura en el interior, por debajo del eje del husillo, que transmite el movimiento de rotación
para la fresa. La fresa es la herramienta de corte a utilizar. En el extremo superior de la estructura se
encuentra el contra soporte o brazo superior que se desplaza por las guías superiores de la bancada para
sustentar y transmitir el movimiento giratorio del husillo por medio de soportes al porta útil de la fresa.
Este tipo de máquina cuenta con una consola, que suele ser una gran estructura de fundición con forma de
caja alta, provista de guías verticales y horizontales. Por medio de las guías verticales está unida a la bancada
y se desplaza por ellas en forma ascendente y descendente para trabajar. Por las guías horizontales se
desplaza el carro. La consola se sujeta a las guías con sujetadores especiales y es el dispositivo básico y
principal, que mancomuna todos los demás conjuntos y movimientos de avances longitudinales,
transversales y verticales. Por último, la consola se sostiene con un soporte provisto de un tornillo
telescopio para su elevación y descenso.
La fresadora también tiene una mesa donde se sujetan las piezas a mecanizar que va montada sobre las
guías de un carro y se desplaza por las guías en sentido longitudinal. El carro es el eslabón intermedio entre
la consola y la mesa de fresadora. Por las guías superiores del carro, la mesa se desplaza en dirección
longitudinal, y la parte inferior del carro junto con la mesa, se desplaza con un movimiento en sentido
transversal por las guías superiores de la consola.
A diferencia de los tornos convencionales que permiten trabajar sobre dos ejes, las fresadoras que se citan
nos permiten trabajar sobre tres ejes, y en algunos casos en forma constante, solo las fresadoras con CNC
permiten incorporar otro eje.
El husillo de las fresadoras sirve para transmitir las vueltas (RPM) por medio del eje o árbol de sujeción de
la herramienta de corte, rotación que regula la caja de velocidades. De la precisión del giro del husillo (RPM),
de su rigidez y de su resistencia a las vibraciones, sumada a la correcta utilización de las herramientas de
corte correspondientes, depende en sumo grado, la precisión y calidad del fresado que se logre en la pieza
mecanizada.
Siguiendo con las máquinas convencionales, las fresadoras se pueden clasificar en tres tipos básicos:
- Las máquinas fresadoras horizontales simples.
- Las máquinas fresadoras horizontales universales.
- Las máquinas fresadoras verticales.
La única diferencia que existe entre las máquinas fresadoras horizontales universales y las fresadoras
horizontales simples, es la adición en estas últimas de un bastidor (como mesa giratoria) que se instala ente
la mesa y la consola. Este bastidor permite que la mesa gire 45° en cualquier dirección de un plano
horizontal para operaciones como fresado de ranuras helicoidales en brocas, fresas y engranajes.
Con las máquinas herramientas fresadoras también se pueden efectuar trabajos simples de mandrilado y
alisado.
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Equipo y sus partes
Estructura Del Torno
El torno tiene cuatro componentes principales:
Bancada: sirve de soporte y guía para las otras partes del torno.
Está construida de fundición de hierro gris, hueca para permitir el
desahogo de virutas y líquidos refrigerantes, pero con
nervaduras interiores para mantener su rigidez. En su parte superior
lleva unas guías de perfil especial, para evitar vibraciones, por las
que se desplazan el cabezal móvil o contrapunta y el ¿carro
portaherramientas principal. Estas pueden ser postizas de acero
templado y rectificado.
Consideración importante: Como es una superficie de deslizamiento, es importante mantenerla en óptimas condiciones. De esto dependerá la calidad del mecanizado y la vida de los otros componentes de la máquina. Por lo tanto, debe mantenerse limpia de virutas, perfectamente lubricada y no se deben apoyar objetos pesados en ella ni golpearla.
Cabezal fijo: Es una caja de fundición ubicada en el extremo izquierdo del torno, sobre la bancada. 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 (también llamado Caja Norton) y el selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo. El husillo, o eje del torno, es una pieza de acero templado cuya función es sostener en un extremo el dispositivo de amarre de la pieza (plato, pinza) y en su parte media tiene montadas las poleas que reciben el movimiento de rotación del motor. Es hueco, para permitir el torneado de piezas largas, y su extremo derecho (se enfrenta a un cabezal móvil o deslizante, este es cónico (cono Morse) para recibir puntos.
Debemos recordar que no debemos hacer ningún cambio en las velocidades de este cabezal con la máquina en marcha, existe un riesgo de rotura de engranajes. Si algún cambio se resiste a entrar, mover con la mano el plato hasta que lo coloquemos. Sobre el cabezal no se deben colocar elementos que puedan rodar o deslizarse por la vibración. Recordar revisar periódicamente los niveles de aceite del cabezal.
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Contrapunta o cabezal móvil: la contrapunta es el elemento que se utiliza para servir de apoyo
y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como para recibir otros elementos
tales como mandriles porta brocas o brocas para hacer taladrados en el centro de las piezas. Esta
contrapunta puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada. La
contrapunta es de fundición, con una perforación cuyo eje es coincidente con el eje del torno. En la
misma, corre el manguito, pínula o cañón. Su extremo izquierdo posee una perforación cónica
(cono Morse), para recibir mandriles porta brocas y puntos. El otro extremo
tiene montada una tuerca de bronce, que un conjunto con un tornillo interior solidario con un
volante, extrae u oculta el manguito dentro de la contrapunta. Posee dos palancas-frenos: una para
bloquear la contrapunta sobre la bancada, y otra para bloquear el manguito dentro de la contrapunta.
Es muy importante tener en consideración antes de colocar mandriles o puntos en el manguito, este debe sobresalir del cuerpo de la contrapunta aproximadamente unos cinco centímetros. Entonces manualmente le aplicamos un suave golpe para que clave en el agujero cónico de su extremo. Para sacar estos dispositivos, basta con hacer retroceder el manguito hacia el interior hasta que los mismos se suelten. Nunca introducir el manguito en el interior de la contrapunta hasta ocultarlo totalmente. Siempre debe sobresalir un par de centímetros. Cabezal móvil
Carro portaherramientas: consta de Carro longitudinal, que produce el movimiento de avance,
desplazándose en forma manual o automática paralelamente al eje del torno. Se mueve a lo largo de la
bancada, sobre la cual apoya.
Carro Transversal, se mueve perpendicular al eje del torno de manera manual o automática, determinando la profundidad de pasada. Este está colocado sobre el carro anterior. En los tornos paralelos hay además un Carro Superior orientable (llamado Charriot), formado a su vez por dos piezas: la base, y el porta herramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección angular. El dispositivo donde se coloca la herramienta, denominado Torre Portaherramientas, puede ser de cuatro posiciones, o torreta regulable en altura. Todo el conjunto, se apoya en una caja de fundición llamada Delantal, que tiene por finalidad contener en su interior los dispositivos que le transmiten los movimientos a los carros. Debe mantenerse limpio de virutas, perfectamente lubricado y no se deben apoyar objetos pesados en los carros ni golpear sus guías de desplazamiento. El las siguientes imágenes se aprecia el carro porta herramientas y la distribución de carros en el torno
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Platos: Platos Universales de tres mordazas.
Los mismos sirven para sujetar la pieza durante el mecanizado. Pueden ser de tres mordazas, para
piezas cilíndricas o con un número de caras laterales múltiplo de tres. Los mismos cierran o abren
simultáneamente sus mordazas por medio de una llave de ajuste.
Pueden tener un juego de mordazas invertidas, para piezas de diámetros grandes, y un juego de
mordazas blandas, para materiales blandos o cuando no se quieren lastimar las piezas durante su
agarre.
De cuatro mordazas, cuando la pieza a sujetar es de geometría variada.
En este caso, cada mordaza se ajusta por separado.
También se pueden invertir para diámetros grandes
Puntos: Se emplea para sujetar los extremos libres de las piezas de longitud considerable. Los mismos
pueden ser fijos -en cuyo caso deben mantener su punta constantemente lubricada-, o giratorios, los
cuales no necesitan la lubricación, ya que cuentan en el interior de su cabeza con un juego de dos
rulemanes que le permiten clavar y mantener fija su cola, mientras su punta gira a la misma velocidad de
la pieza con la que está en contacto.
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Transmisión De Los Movimientos Del motor al eje:
El motor se encuentra en la parte inferior izquierda del torno. Este transmite su rotación al cabezal
fijo por medio de un sistema polea- correa. Esta puede ser de perfil dentado, lo que permitirá una
transmisión más fiel de los giros sin patinar. La última polea, está montada sobre un eje que ingresa
en el cabezal, el cual es paralelo al eje principal o husillo. Sobre el mismo, encontramos sistemas
de engranajes escalonados, los que permitirán transmitirle al husillo, y por ende a la pieza, un
número determinado de revoluciones. En el exterior del cabezal, vemos un sistema de transmisión
de poleas, denominado Lira. Este tren, transmitirá las revoluciones desde el cabezal hasta la caja de
velocidades de los movimientos automáticos, por medio de tres ruedas: conductora, intermedia y
conducida.
La última rueda dentada de la lira, está montada sobre un eje que entra en la caja de velocidades
Norton (caja de velocidades) . En el interior de esta, se encuentran series de engranajes que, de
acuerdo a su disposición, transmiten distintos números de avances a los automáticos de los carros.
A la salida de la caja Norton, se encuentran dos barras: una de sección hexagonal o cilíndrica con
chavetero, denominada Barra de Avances, y otra que en realidad es un tornillo de filete cuadrado
denominado Tornillo Patrón. La Barra de Avances es quien se encarga de transmitir las velocidades de la
Caja Norton al interior del Delantal. En este, estas rotaciones se transforman por medio de
unsistema de engranes en avances automáticos de los carros longitudinal o transversal.
El Tornillo Patrón le transmite avances automáticos al carro longitudinal en los casos de roscados.
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PROCESO DE OPERACIÓN
El objetivo principal de este taller práctico con el uso de máquina herramienta torno paralelo es realizar
los procesos de mecanizado por arranque de viruta, controlando los productos obtenidos y
responsabilizándose del trabajo y nivel medidas de las máquinas y equipos, con criterios de calidad,
seguridad y respeto al plano de fabricación y diseño entregado para la conformación de este trabajo
progresivo clase a clase el cual consistió en varias prácticas y clases teóricas introductorias a los diferentes
procesos que a medida que avanzaba el desarrollo de ella nos permitía seguir y poder configurar los
equipos
Plano de fabricación usado en taller
En primera instancia y luego de comprender los criterios de funcionamiento y parámetros para el
funcionamiento óptimo del torno nos abocamos a la inspección y verificación de las medidas de
protección los dispositivos de encendido y palancas de accionamiento para luego dar paso a montar
herramientas y sistemas de amarre de las piezas de acuerdo con el proceso establecido y la normativa de
Prevención de Riesgos Laborales.
Las herramientas y útiles se preparan en función de las características de la operación a realizar, las
tolerancias que se deben conseguir y la rentabilidad de la operación.
El montaje de los útiles se realiza con las herramientas adecuadas, cuidando la limpieza de los apoyos y el
buen estado de conservación, realizando el apriete según los pares adecuados.
Los útiles y herramientas se encuentran en buen estado de afilado y conservación.
Las herramientas, portaherramientas y útiles de sujeción de piezas se regulan en función de la operación
a realizar y las especificaciones del fabricante.
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En nuestro caso, el trazado aporta la información que define correctamente la pieza para su mecanizado
(ejes, centros de taladros, límites de mecanización, líneas de referencia...).
Los elementos elevación se determinan en función de las características del material que hay que
mecanizar y en condiciones optimas de funcionamiento de su eje 0 horizontal.
Montar los accesorios o dispositivos para mecanizar o alimentar las máquinas en función de la orden
evitando mantener objetos cerca del plato principal donde podría dañar o proyectar al momento de
arrancar o energizar el motor de forma inesperada que sin duda altera el proceso de fabricación y la
normativa de Prevención de Riesgos Laborales en el taller.
El montaje se realiza según instrucciones del profeso y de acuerdo con las normas de seguridad aplicables.
Los elementos de lubricación/refrigeración están fuera de condiciones
de uso y no garantizan la seguridad, en este caso no se usó por la dureza
del material y las herramientas de corte ya que estaban compuestas por
un material extra duro (carburo de tugteno sementado) y permite el
mecanizado sin líquido refrigerante.
Bajo las normas ISO, el metal duro ha tenido una proliferación sin
precedentes, ya que en los últimos 40 años se transformó en la herramienta de corte más vendida en el
mundo entero.
Como ejemplo cabe mencionar que en el año 2006 se consumieron en el mundo aproximadamente unos
6.130 millones de insertos de metal duro. Estas herramientas de diseños positivos, negativos y neutros,
tienen vigencia hasta nuestros días con un gran desarrollo, con una importante variedad de formatos,
ángulos y variantes de aplicabilidad sobre todo tipo de materiales a mecanizar.
Así como hablamos de herramientas monofilos o multifilos, estáticas y giratorias en los diseños de Taylor
en acero rápido, las mismas pautas son vigentes para las herramientas de metal duro, que cubren la
mayoría de las necesidades sobre torneado, fresado, tronzado o cualquier tipo de mecanizado, ya que
existen herramientas de corte para mecanizado de todo tipo.
Los fabricantes de metal duro siempre soñaron con la herramienta ideal, una herramienta de corte que
fuese dura, tenaz y aplicable a todos los procesos de mecanizado y todo tipo de materiales. Dura, para
que permitiese tener un filo que dure lo máximo posible.
Tenaz, para que soportara los mecanizados más exigentes con golpes e imperfecciones y que al mismo
tiempo sirviese para mecanizar cualquier tipo de material, aceros, fundiciones, cobre, aluminio, titanio.
El proceso de corte de materiales en un mecanizado realizado en una máquina herramienta en el taller
fue guiado y acompañado de la asesoría en todo momento por el
profesor de taller el cual daba claro domino de conocimientos técnico,
haciendo en todo momento mención al cuidado del proceso ya que es
un acto violento e invasivo, producto de querer quitar material a una
pieza que ofrece resistencia. Para que esto ocurra, en esta operatoria
actúan diferentes tipos de fuerzas (de compresión, de resistencia, de
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corte, etc.) sobre el filo de la herramienta de corte, volcando sobre éstas toda la energía que la máquina
herramienta desarrolla, dentro de los parámetros establecidos previamente al preparar el trabajo a
realizar.
Los movimientos de trabajo del torno usados son:
- Movimiento de corte: Por rotación de la pieza
- Movimiento de avance: Es el movimiento lineal de la cuchilla debido al desplazamiento longitudinal de
la herramienta.
- Movimiento de penetración: movimiento lineal que penetra en la pieza.
Operaciones que se realizaron con el torno.
Con el torno se desarrollaron una gran variedad pasos y fases para la realización de piezas de revolución:
Las operaciones fundamentales fueron:
Taladrado: una vez sujeta la pieza se procede a perforar el extremo derecho de la pieza que se nos
entregó para mecanizar que correspondía a un acero SAE 1020 y de forma cilíndrica de dimensiones Ø
37mm aprox. y un largo de 150mm para ello se detallara.
Factores De Corte
Estos datos de corte corresponden a la relación material de la pieza – material de la herramienta.
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Montaje entre plato y contrapunta
En el caso de piezas delgadas o de longitud considerable, no es recomendable que quede un extremo
suspendido, por lo cual se emplea este montaje.
En este, un extremo queda tomado al plato, y el opuesto se apoya en un punto colocado en la
contrapunta.
Previamente, en la pieza efectúe una perforación especial efectuada por una mecha de centrar, que le
realiza una cavidad cónica de 60º en la cual apoya el punto.
Se debe tener en cuenta y siempre y verificarse que la pieza esté firmemente ajustada al plato, y la
contrapunta correctamente bloqueada con sus dos frenos, sobre la bancada y el que fija la posición del
manguito.
Observar que el punto giratorio esté constantemente girando en el mecanizado.
El desplazamiento del carro hacia la derecha no debe empujar la contrapunta.
Montaje entre puntas
En este montaje, la pieza se perfora en las dos puntas con mecha de centrar, y sacando el plato del husillo,
se coloca un punto para torno en el agujero de cono Morse del eje de la máquina. El extremo izquierdo se
apoya en dicho punto y se sujeta con una brida de arrastre, la cual se engancha con el plato liso de arrastre,
haciendo girar el conjunto. El otro extremo, se apoya en un punto en la contrapunta.
De esta manera, la pieza queda suspendida sobre la bancada, permitiendo el mecanizado longitudinal
sin perder la concentricidad, ya que basta con cambiar de extremo la brida y girar la pieza. La alineación
entre las perforaciones efectuadas en sus extremos no se pierde.
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Una vez que la pieza esté firmemente ajustada a la brida,
para que no patine, y la contrapunta correctamente
bloqueada con sus dos frenos, sobre la bancada y el que fija la posición del manguito.
Observar que el punto giratorio esté constantemente girando en el mecanizado.
El desplazamiento del carro hacia la derecha no debe empujar la contrapunta.
Tener especial cuidado con el área de giro de la brida, de manera que no enganche ni golpee nada.
La Velocidad de Corte(Vc) [m/minuto], o velocidad tangencial, es la velocidad que el material (viruta) tiene
sobre la superficie de la herramienta (plaquita).
El Avance (fn) [mm/revolución], es la velocidad de la herramienta en relación a la pieza que está
girando. Podríamos decir que es la velocidad de avance del carro.
Es de vital importancia para la correcta formación de la viruta, y la terminación superficial de la pieza.
La Profundidad de Pasada(ap) [mm], es la semi-diferencia entre el diámetro sin cortar y el cortado. ap=
diámetro no mecanizado – diámetro mecanizado
Estos datos podemos encontrarlos en la caja en la cual vienen las plaquitas, o en manuales referidos al
tema.
En los torneados también se debe tener en cuenta el ángulo de posición del filo de corte (кr) con
respecto a la superficie de la pieza.
Incide directamente en la formación y dirección de la viruta. Sus valores de corte varían desde 45º
hasta 95º según el tipo de operación.
Una incorrecta elección de los factores de corte, redundarán en una importante merma en la
producción, o una consecuencia directa en la herramienta, acortamiento de la vida útil o rotura.
Tipos de Mecanizado que llevamos a cabo.
- Cilindrado : Consistio en la obtención de un cilindro recto de una longitud y diámetro determinado.
Una vez ya centrada la pieza se consideró el diámetro solicitado el cual se trabajó en su última etapa con
un avance automático para evitar ralladuras en la superficie, luego procedí al rebaje de los distintos
diámetros y secciones donde variaba el largo y el diámetro considerado excesos previos para evitar
sobrepasar el límite exigido en las tolerancias estas llevadas a su exactitud con movimientos de profundidad
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más finos, a medida que avanzaban las clases de taller nos fueron variando las velocidades de corte que en
su momento se trabajó con 850 RPM , estas las eleve a 1600 en la etapa final a solicitud del profesor y
argumentando un mejor acabado superficial el cual si bien no era requisito en este trabajo se dio a conocer
como tal en la etapa de acabado
Esta operación consistio en el mecanizado exterior al que se someten 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.
Esquema de toreando cilíndrico
- Refrentado : En este caso, la pieza no presenta el movimiento de avance, sino únicamente el de
profundidad de pasada. 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.
Su fin es rebajar una pieza en sus extremos para un buen centrado en la contra punta y el cabezal fijo fue
el paso previo a cilindrado alcanzando un largo total de 144mm.
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- Roscado : Es un cilindrado realizado con velocidad de avance altas, mucho mayores que las de giro de
la pieza. De este modo, se marca una hélice que definirá una rosca (de un tornillo). En esta penúltima etapa
ya avanzada la totalidad de las clases y solo faltando el proceso de rectificado etapa realizada en otro
equipo.
Este tipo de trabajo es una de las operaciones a realizar en esta máquina; está preparada y adaptada para
mecanizar roscas de cualquier tipo en las piezas del taller de metal.
Es una de las operaciones más complejas de mecanizado, pues interviene elm movimiento de los dos carros,
el transversal, que le da la profundidad de pasada a la rosca, y el longitudinal, que corta la longitud de rosca.
La rosca catalogada como métrica (M16 1,5) > (M16 ; 2) se configura luego de revisar tablas técnicas y sacar
cálculos previos al roscado considerando el paso el diámetro exterior y tipo de rosca solicitada , esta
detallada en el plano queda así desarrollada
Roscado en el torno constituyo de :
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
En mi caso fue tornillo la cuan se desarrollo en base a calculo previo de pasadas y profundidad en base al
diámetro que solicita el plano (16mm).
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Lo primero que tenemos que calcular es la profundidad de la rosca, es decir el desplazamiento que
deberemos darle al carro transversal, eje (X), para profundizar larosca.
En segundo lugar deberemos de saber el paso que tiene la rosca (lo que avanza el tornillo o tuerca por
vuelta completa), pues ese será el avance que deberá de llevar el carro longitudinal por cada vuelta que dé
la pieza.
La profundidad de la rosca se calcula en función de qué tipo de rosca queremos mecanizar, por lo tanto
veamos los diámetros que tiene una rosca.
Mecanizado de la rosca: Una vez conocidas las características de la rosca que queremos mecanizar, lo
primero que tenemos que hacer es calcular los datos de la misma para su mecanizado.
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
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Para ello se realizan las siguientes operaciones:
1. Se cilindra el cuerpo del tornillo dejando la cabeza hexagonal en sus medidas originales.
2. Se achaflana de ángulo 45°x3mm la entrada de la rosca y se refrenta la punta del tornillo.
3. Se rosca el cuerpo del tornillo en varias etapas 15 pasadas en total, dando lugar a la pieza
finalizada.
Este tuvo que ser repasado con terraja luego de que las crestas no se pudieran fabricar de una óptima
performance.
Factores de temperatura
Esa energía de la que hablamos, se transforma en calor. Ese calor se incrementa cuando las condiciones de
mecanizado también se incrementan, es decir, cuando existe una mayor
(Vc) velocidad de corte, (F ) avance, (ap) profundidad de pasada y (K)ángulo de posicionamiento de la
herramienta con respecto a la pieza, todos valores que si se incrementan, hacen que suba la temperatura
de mecanizado.
Esa temperatura es la que deben soportar los filos de las herramientas de corte, por lo que adquiere mucha
importancia el material o compuesto con el que esté fabricada la herramienta. En el caso de los aceros
súper rápidos llegan a no más de 600/650° centígrados, desafilándose rápidamente a partir de esta
temperatura. En cuanto a las herramientas de metal duro llegan a 1.000/1.100° centígrados. Las
herramientas con revestimientos, las herramientas de Cermet y cerámicas de primera y segunda
generación y de nitruro de silicio llegan a 1.200/1.300° centígrados. Las herramientas de CBN a unos 200°
más. La herramienta ideal tendría que estar en 1.700/1.900° centígrados como máximo, pero esto
dependerá de las demás condiciones de mecanizado que se utilicen y con qué material se cuenta para
mecanizar.
Al mismo tiempo se quiere que la herramienta tenga la mayor dureza de filo posible, es decir, que no se
desafile constantemente y permita tener el fi lo la mayor cantidad de tiempo posible en contacto con la
pieza a mecanizar.
Esa misma herramienta tiene que permitir que se puedan realizar operatorias de desbaste (quitar la mayor
cantidad de material en una pasada o varias) o terminaciones (se entienden por terminaciones a los trabajos
que permitan llevar a la herramienta a la última pasada de su mecanizado, terminando la pieza). En estas
operatorias se trabaja con poco material pero se incrementan notablemente las velocidades de corte,
generando las máximas temperaturas en las partes de los filos en contacto con la pieza.
Desbaste Cónico
En este caso, el mecanizado se ha realizado avanzando con el carro superior (charriot) en lugar de hacerlo
con el longitudinal. El inconveniente es que dicho desplazamiento solo se puede hacer de manera
manual, teniendo superficies de terminación algo imperfectas. En primera instancia usamos este carro para
fabricar puntas fijas o contra puntas un ángulo de 60° en el carro graduado se fijó en 30° producto que es
una pieza en revolución y al multiplicar por dos ese Angulo da como resultado el ángulo deseado
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Para posicionar el charriot inclinado, se deben aflojar las tuercas que tienen en su parte anterior y posterior.
De esta manera, la base del charriot gira sobre el carro transversal un determinado ángulo.
Otra forma de hacer conos en el torno, es corriendo lateralmente la contrapunta sobre su base.
Como la carrera del carro superior es de longitud limitada, para tornear conos largos (si la conicidad no es
pronunciada) se puede mover lateralmente la contrapunta.
Ajustando o aflojando los tornillos de registro laterales del cuerpo de la contrapunta, se puede
desplazar el mismo un par de milímetros, de acuerdo a una regla milimetrada ubicada en la parte
posterior.
Obviamente, solo lo podemos hacer con un montaje entre puntas.
La colocación y regulación de los elementos de alimentación garantiza la consecución del proceso.
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Los distintos medios de verificación aplicables al control de las formas obtenidas por mecanizado.
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Proceso de verificación y acabado de pieza
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Trabajo realizado en fresadora
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Idealmente debimos haber generado una plantilla donde poder Describir en una ¿Hoja de procesos
(etapas, fases, operaciones, croquis de operación, instrumentos de control, herramientas de corte,
parámetros de corte,...) el procedimiento de trabajo para obtener una pieza por arranque de viruta,
partiendo de la información gráfica recogida en el plano de fabricación. Determinar el coste de una
operación de mecanizado con arreglo al precio de los factores que intervienen en la misma, estimando el
tiempo necesario para realizarla.
Interpretar tablas de asignación de tiempos no productivos para operaciones de mecanizado.
Interpretar catálogos y ofertas comerciales relacionadas con los materiales y herramientas que
intervienen en el proceso de mecanizado por arranque de viruta.
Establecer las relaciones que existen entre las variables que intervienen en el tiempo de mecanizado
(velocidad, espacio,...).
Establecer las relaciones que existen entre las variables que intervienen en el coste de mecanizado
(tiempo de corte, tiempo improductivo, coste de materiales, coste de mano de obra, coste de
herramientas, costes indirectos).
Calcular el coste de mecanizado de la pieza descrita en la realización anterior.
Capacidades cuya adquisición debe ser completada en un entorno real de trabajo Elaborar
procedimientos de mecanizado en diferentes procesos y contextos.
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Parámetros del proceso
Montajes De La Pieza En El Torno
Montaje en el aire
Cuando la pieza es de poca longitud, de manera que no
sobresale demasiado suspendida del extremo del husillo, y su
peso no es considerable, utilizamos este montaje.
En el mismo, la pieza se sujeta en uno solo de sus extremos,
quedando el otro suspendido sobre la bancada para poder
mecanizarla.
Los dispositivos de amarre son el plato universal de tres
mordazas, el plato de cuatro mordazas o la pinza de apriete.
Observaciones: Debe observarse que la pieza esté firmemente ajustada y apretada al dispositivo (plato)
de amarre.
Girarla previamente con la mano para verificar si la pieza está centrada.
*No dejar la llave de ajuste del plato colocada en el plato.
Variables del proceso
Para ir finalizando contextualizo que el presente informe solo relaciona hechos puntuales los cuales a mi
parecer contemplan lo realizado por mí en las clases prácticas de taller mecánico sin duda muchas de las
interrogantes a las cuales hice mención en taller no son abordadas de manera categórica en este informe
comprendí que en todo orden de cosas hay más de una opción para realizar un trabajo.
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CONCLUSIÓN
Más allá de haber realizado una pieza mecánica con arranque de viruta es bueno
mencionar que a partir de este trabajo practico he relacionado más de un sin número de
factores que influyen directamente en el proceso de fabricación de piezas mecánicas
Es así que desde el punto de vista técnico me puedo referir a los componentes que forman
parte de este equipo máquina herramienta llamada torno mecánico
Punto importante también es necesario aclarar que durante las horas de trabajo práctico
se nos hicieron mención los factores de orden y seguridad muy necesarios para un buen
desempeño y manejo de herramientas que acompañan este proceso.
Un buen tornero debe empeñarse en guardar el orden más escrupuloso en lo que lleva
entre manos, con lo que ahorrará impaciencias y costosas pérdidas de tiempo en la
búsqueda de lo que necesita. Por lo tanto:
Será necesario Ubicar los materiales de trabajo en un sitio determinado, para cuando se
necesite tenerlos a mano.
Para Cuando se haya terminado de usar una herramienta, colóquela siempre en un mismo
lugar y no dejarla abandonada en cualquier parte.
Evitar poner piezas o herramientas de trabajo sobre la bancada del torno, porque
esto provoca desgastes y, por consiguiente, pérdidas de precisión. Lo recomendable es
tener sobre el torno una tablita donde colocar las llaves, calibres y cualquier otra
herramienta.
Cada máquina debe disponer de una bandeja con las herramientas apropiadas, en donde
el buen tornero ordenará las herramientas, los calibres, las piezas trabajadas, los dibujos,
los equipos especiales de cada clase así evitar pérdidas y desorden de herramientas
Mantener siempre limpios los engranajes para el roscado y no mezclarlo con los de otras
máquinas, aun cuando sean de las mismas medidas.
Factores que influyen en el proceso deben tomarse con seriedad a la hora de comprobar
las dimensiones salen a la luz pequeños detalles que marcan la diferencia en medidas
que no se verificaron con antelación así tomando en cuenta la experiencia personal de
haber trabajado por primeras ves con una herramienta de características como las ya
antes descritas puedo relacionar que la parte teórica siempre es bien acompañada con la
práctica, donde se resuelven dudas día tras día producto de la forma sencilla de entender
los fenómenos que se producen en el arranque de viruta .
Limpieza de la máquina.-
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Una vez finalizada cualquier operación mecánica, antes de dejar el trabajo. Una vez por
semana se debe proceder a hacer una limpieza especial repasando todos los órganos de
la máquina, no solo aquellos que están a la vista, sino también los internos.
Después de sacar las virutas y el polvo con un cepillo y brocha o con un trapo, es menester
limpiar las guías los carros con querosén y un trapo limpio.
Lubricación.-Salvo que las instrucciones del torno indiquen otra cosa, todos los órganos
en movimiento deben ser lubricados al menos una vez al día, generalmente después del
aseo; los engranajes se lubrican con aceite.
No basta llenar los puntos de aceite de la máquina, es necesario asegurarse de que los
tubitos que llevan el aceite a los órganos interiores no estén obstruidos por la
suciedad. La lubricación debe hacerse con justo criterio y sin economía, la cual
acarrearía un desgaste más rápido de las máquinas.
Por otra parte, la demasiada abundancia constituirá un inútil desperdicio.
Siempre con Seguridad
Advertencias.- Antes de poner en marcha el torno conviene probarlo siempre a mano,
haciendo girar el eje, para asegurarse que no haya estorbos.
Teniendo que golpear cualquier órgano de la máquina, utilice un martillo de bronce
o un mazo de madera y nunca martillos de acero, llaves, etc., porque, a poco
andar, la máquina se deteriora sin contratiempos .
No se debe poner en marcha el torno con la llave desajuste del plato colocado. Peligro de
proyección indeterminada afectando a personal en tránsito o a mi persona si estuviese
frente al plato.
Precauciones para evitar accidentes.- El torno, de por sí, no es una máquina que ofrezca
mayores peligros; pero como cualquier otra máquina, puede producir desgracias, y
a veces graves, para el operario distraído, en estado etílico o fuera el 100% de los
reflejos apostados en la tarea y que descuida las normas especiales para los torneros.
Señalaremos aquí algunas normas básicas antes de operar:
El tornero debe usar ropa ajustada al cuerpo, en ningún caso ropa suelta. Se deben evitar
pulseras, relojes, anillos, collares, aros y cualquier otro elemento que cuelgue. Asimismo,
el pelo largo, no debe pender sobre la cara, y en todo caso debe colocarse una amarra.
Durante el trabajo debe mantenerse una posición correcta sin apoyar el torso o los codos
sobre el torno, porque pueden originarse graves daños.
Debe mantenerse limpio y sin estorbos el piso inmediato a la máquina, con lo cual
se evitará el peligro de caer sobre el torno en movimiento.
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Antes de proceder a la limpieza de la máquina, ala lubricación, al desmontaje y montaje
de una pieza interna, es necesario parar el torno y asegurarlo para que no se vaya
a arrancar impensadamente. Colocar la parada de emergencia de la máquina.
No se debe tocar descuidadamente órganos o piezas en movimiento, porque un descuido
de este género puede acarrear graves consecuencias.
Al trabajar metales es muy necesario tener en cuenta, es imprescindible proteger
los ojos con anteojos de seguridad. Esta precaución es necesaria también para cuando
se afilan herramientas en la amoladora o esmeril de banco.
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Bibliografía El manual de Tornería. (Francisco Berra)
Cátedra de Taller. Torneado. (Ing. G Castro)
Maquinas. Cálculos de Taller. (A.L. Casillas)
Procedimientos de mecanizado, 2da Edicion - Simon M. Gomez.