Habitualmente el término "torneado" se reserva para la generación de superficies externas mediante esta acción de corte, mientras que esta misma acción de corte esencial cuando se aplica a superficies internas (agujeros, de un tipo u otro) se denomina " perforación ". Así, la frase "torneado y mandrinado" categoriza la familia más amplia de procesos conocidos como torneado. El corte de caras en la pieza de trabajo, ya sea con una herramienta de torneado o de mandrinado, se denomina "refrentado" y puede agruparse en cualquiera de las categorías como un subconjunto.
El torneado se puede realizar manualmente, en una forma tradicional de torno , que frecuentemente requiere una supervisión continua por parte del operador, o mediante el uso de un torno automatizado que no la requiere. Hoy en día, el tipo más común de este tipo de automatización es el control numérico por computadora , más conocido como CNC. (El CNC también se usa comúnmente con muchos otros tipos de mecanizado además del torneado).
Al girar, se gira la pieza de trabajo (una pieza de material relativamente rígido como madera, metal, plástico o piedra) y se recorre una herramienta de corte a lo largo de 1, 2 o 3 ejes de movimiento para producir diámetros y profundidades precisos. El torneado puede realizarse en el exterior del cilindro o en el interior (también conocido como mandrinado ) para producir componentes tubulares con diversas geometrías. Aunque ahora son bastante raros, los primeros tornos podían incluso usarse para producir figuras geométricas complejas, incluso sólidos platónicos ; aunque desde la llegada del CNC se ha vuelto inusual utilizar un control de trayectoria de herramienta no computarizado para este propósito.
Los procesos de torneado se realizan típicamente en torno, considerado la máquina herramienta más antigua, y pueden ser de distintos tipos como torneado recto , torneado cónico , perfilado o ranurado exterior . Esos tipos de procesos de torneado pueden producir diversas formas de materiales, como piezas de trabajo rectas , cónicas , curvas o ranuradas . En general, el torneado utiliza herramientas de corte simples de un solo punto . Cada grupo de materiales de piezas de trabajo tiene un conjunto óptimo de ángulos de herramienta que se han desarrollado a lo largo de los años.
Los trozos de metal de desecho de las operaciones de torneado se conocen como virutas (Norteamérica) o virutas (Gran Bretaña). En algunas zonas se les puede conocer como giros .
Los ejes de movimiento de la herramienta pueden ser literalmente una línea recta, o pueden estar a lo largo de algún conjunto de curvas o ángulos, pero son esencialmente lineales (en el sentido no matemático).
Un componente que está sujeto a operaciones de torneado puede denominarse “Pieza torneada” o “Componente mecanizado”. Las operaciones de torneado se llevan a cabo en una máquina de torno que puede operarse manualmente o mediante CNC.
Operaciones de torneado
Las operaciones específicas de torneado incluyen:
Torneado
Torneado
El proceso general de torneado implica rotar una pieza mientras una herramienta de corte de un solo punto se mueve paralela al eje de rotación. [1] El torneado se puede realizar tanto en la superficie externa de la pieza como en la superficie interna (proceso conocido como mandrinado ). El material de partida es generalmente una pieza generada por otros procesos como fundición , forja , extrusión o embutición .
Torneado cónico
El torneado cónico produce una forma cilíndrica cuyo diámetro disminuye gradualmente de un extremo al otro. Esto se puede lograr a) con un carro compuesto b) con un accesorio de torneado cónico c) usando un accesorio de copiado hidráulico d) usando un torno CNC e) usando una herramienta de forma f) desplazando el contrapunto; este método es más adecuado para superficies poco profundas estrechamientos. [2]
generación esférica
La generación esférica produce una superficie acabada esférica al girar una forma alrededor de un eje de revolución fijo. Los métodos incluyen a) usar un accesorio de copia hidráulico b) torno CNC (control numérico computarizado) c) usar una herramienta de forma (un método aproximado y listo) d) usar una plantilla de base (se necesita un dibujo para explicarlo). [2]
giro duro
El torneado en duro es un tipo de torneado realizado en materiales con una dureza Rockwell C superior a 45. Por lo general, se realiza después de que la pieza de trabajo haya sido tratada térmicamente . [3]
El proceso pretende sustituir o limitar las operaciones de molienda tradicionales . El torneado en duro, cuando se aplica únicamente con fines de arranque de virutas, compite favorablemente con el desbaste. Sin embargo, cuando se aplica para acabados donde la forma y las dimensiones son críticas, el esmerilado es superior. El rectificado produce una mayor precisión dimensional de redondez y cilindricidad. Además, los acabados superficiales pulidos de Rz=0,3-0,8z no se pueden lograr únicamente con torneado en duro. El torneado en duro es apropiado para piezas que requieren una precisión de redondez de 0,5 a 12 micrómetros y/o una rugosidad superficial de Rz 0,8 a 7,0 micrómetros. Se utiliza para engranajes, componentes de bombas de inyección y componentes hidráulicos, entre otras aplicaciones. [3]
Frente a
Frente a
El refrentado en el contexto del trabajo de torneado implica mover la herramienta de corte en ángulo recto con respecto al eje de rotación de la pieza de trabajo giratoria. [1] Esto se puede realizar mediante el funcionamiento del carro transversal, si lo hay, a diferencia del avance longitudinal (giro). Con frecuencia es la primera operación que se realiza en la producción de la pieza de trabajo y, a menudo, la última, de ahí la frase "terminar".
De despedida
Este proceso, también llamado tronzado o corte , se utiliza para crear ranuras profundas que eliminarán un componente completo o parcialmente completo de su material original.
Ranurado
Ranurado exteriorRanurado frontal
Ranurar es como tronzar, excepto que las ranuras se cortan a una profundidad específica en lugar de cortar un componente completo o parcialmente completo del material. El ranurado se puede realizar en superficies internas y externas, así como en la cara de la pieza (ranurado frontal o trepanado).
Ampliar o alisar un orificio existente creado mediante taladrado, moldeado, etc., es decir, el mecanizado de formas cilíndricas internas (generando) a) montando la pieza de trabajo en el husillo mediante un mandril o placa frontal b) montando la pieza de trabajo en el carro transversal y colocando la herramienta de corte en el mandril. Este trabajo es adecuado para piezas fundidas que son demasiado difíciles de montar en la placa frontal. En los tornos de bancada larga, se puede atornillar una pieza de trabajo grande a un accesorio en la bancada y pasar un eje entre dos orejetas de la pieza de trabajo y estas orejetas se pueden perforar al tamaño adecuado. Una aplicación limitada pero que está disponible para el tornero/maquinista experto. [2]
Se utiliza para eliminar material del interior de una pieza de trabajo. Este proceso utiliza brocas estándar mantenidas estacionarias en la contrapunta o en la torreta de herramientas del torno. El proceso se puede realizar mediante perforadoras disponibles por separado.
El corte de un patrón dentado en la superficie de una pieza para usarlo como agarre manual o como mejora visual usando una herramienta moleteadora especial. [2]
Operación de dimensionamiento que elimina una pequeña cantidad de metal de un agujero ya perforado. [2] Está hecho para realizar agujeros internos de diámetros muy precisos. Por ejemplo, se hace un orificio de 6 mm perforando con una broca de 5,98 mm y luego se escaria hasta alcanzar las dimensiones precisas.
Tanto las roscas de tornillos estándar como las no estándar se pueden girar en un torno utilizando una herramienta de corte adecuada. (Por lo general, tiene un ángulo de punta de 60 o 55°) Ya sea externamente o dentro de un orificio (la operación de roscado es un proceso de hacer roscas internas o externas en una pieza de trabajo. [4] Generalmente conocido como roscado de un solo punto.
roscado de tuercas y orificios roscados a) utilizando machos de roscar manuales y centro de contrapunto b) utilizando un dispositivo de roscado con embrague deslizante para reducir el riesgo de rotura del macho. [2]
Las operaciones de roscado incluyen a) todo tipo de formas de roscas externas e internas utilizando una herramienta de un solo punto, también roscas cónicas, roscas de doble inicio, roscas de inicio múltiple, tornillos sin fin como los que se usan en cajas de reducción de ruedas helicoidales, husillos con roscas de inicio simple o múltiple. b) mediante el uso de cajas de roscado equipadas con 4 herramientas de forma, roscas de hasta 2" de diámetro pero es posible encontrar cajas más grandes que esta. [2]
en el que se mecanizan formas no circulares sin interrumpir la rotación de la materia prima.
Tornos
Un torno es una máquina herramienta que se utiliza principalmente para dar forma a piezas de metal, madera u otros materiales haciendo que el torno sostenga y gire la pieza de trabajo mientras una broca de herramienta avanza hacia el trabajo provocando la acción de corte. Los tornos se pueden dividir en tres tipos para una fácil identificación: torno de motor , torno de torreta y tornos para fines especiales . Algunos más pequeños se montan en un banco y son semiportátiles. Los tornos más grandes están montados en el piso y pueden requerir transporte especial si es necesario moverlos. Los talleres de campo y de mantenimiento generalmente utilizan un torno que se puede adaptar a muchas operaciones y que no es demasiado grande para trasladarlo de un lugar de trabajo a otro. Para ello es ideal el torno motorizado. Un operador capacitado puede realizar más trabajos de mecanizado con el torno de motor que con cualquier otra máquina herramienta. Los tornos de torreta y los tornos para fines especiales se usan generalmente en talleres de producción o trabajos para producción en masa o piezas especializadas, mientras que los tornos de motor básicos generalmente se usan para cualquier tipo de trabajo de torno.
A lo largo de los años, en la industria manufacturera, con la mejora de la dificultad de procesamiento del producto, la aparición de centros compuestos de torneado y fresado CNC, que mantienen las características del mecanizado de torno, pero también aumentaron la función de la fresadora , la combinación de la dos para mejorar la eficiencia de la producción.
Métodos de sujeción
Pinzas
Portabrocas : Los portabrocas son un método de sujeción muy común. Hay muchos tipos, algunos para formas redondas y cuadradas y otros para formas irregulares.
Pinza : Se utiliza principalmente para piezas de trabajo pequeñas y redondas.
Placa frontal : Se puede usar una placa frontal, un perro de accionamiento y un mandril para girar D, como por ejemplo engranajes en bruto.
Centros : Conos puntiagudos entre los cuales gira la pieza, a menudo impulsados por un "perro". Puede usarse para girar ejes y cilindros más largos.
Centro de accionamiento : utilice dientes hidráulicos o con resorte que "muerden" el extremo de las piezas de trabajo y se pueden utilizar cuando se debe mecanizar toda la longitud de la pieza de trabajo.
Estampación
Los diversos ángulos, formas y tamaños de una herramienta de corte de punta única tienen relación directa con la superficie resultante de una pieza de trabajo en operaciones de mecanizado. Existen diferentes tipos de ángulos, como ángulo de inclinación , ángulo de inclinación lateral , ángulo de corte , ángulo de relieve y radio de punta , que pueden ser diferentes con respecto a la pieza de trabajo. Además, existen muchas formas de herramientas de corte de un solo punto , como las en forma de V y las cuadradas. Por lo general, se utiliza un portaherramientas especial para sujetar firmemente la herramienta de corte durante la operación.
Dinámica de giro
Efectivo
Las fuerzas relativas en una operación de torneado son importantes en el diseño de máquinas herramienta. La máquina herramienta y sus componentes deben poder soportar estas fuerzas sin provocar deflexiones, vibraciones o vibraciones significativas durante la operación. Hay tres fuerzas principales durante un proceso de giro:
La fuerza de corte o tangencial actúa hacia abajo sobre la punta de la herramienta permitiendo la desviación de la pieza de trabajo hacia arriba. Suministra la energía necesaria para la operación de corte. La fuerza de corte específica necesaria para cortar el material se denomina fuerza de corte específica. La fuerza de corte depende del material.
La fuerza axial o de avance actúa en dirección longitudinal. También se le llama fuerza de avance porque está en la dirección de avance de la herramienta. Esta fuerza tiende a alejar la herramienta del mandril.
La fuerza radial o de empuje actúa en dirección radial y tiende a empujar la herramienta lejos de la pieza de trabajo.
Velocidades y avances
Las velocidades y avances para el torneado se eligen en función del material de la fresa, el material de la pieza de trabajo, la rigidez de la configuración, la rigidez de la máquina herramienta y la potencia del husillo, la elección del refrigerante y otros factores.
Alimentar
La distancia que avanza la herramienta en el material en una revolución se llama "avance". Se especifica en mm por revolución (mm/rev).
^ ab Todd, Robert H.; Allen, Dell K.; Al ting, Leo (1994), Guía de referencia de procesos de fabricación, Industrial Press Inc., p. 153, ISBN 0-8311-3049-0.
^ Tecnología de taller abcdefg por WAJ Chapman Ph.DMSc. (Ing.), MIMech.E., MIProd.E. Director Hatfield College of Technology, Hertfordshire publicó por primera vez en 1951 las partes uno, dos y tres publicado por Edward Arnold (publishers Limited
^ ab Koepfer, Chris (22 de enero de 2010). "Torneado en duro como alternativa al rectificado". Mecanizado de producción . Consultado el 4 de marzo de 2010 .
^ "Roscado en un torno: taller mecánico moderno". Mmsonline.com. 2003-01-15 . Consultado el 13 de marzo de 2012 .
enlaces externos
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con el torneado (proceso de mecanizado) .
"Introducción al torno". Archivado desde el original el 29 de enero de 2010 . Consultado el 8 de enero de 2010 .
Schneider, George. "Herramientas y operaciones de torneado". Maquinista americano, enero de 2010.
