INSTITUCION EDUCATIVA SUPERIOR PUBLICO MARIO GUTIERREZ LOPEZ- ORCOTUNAMAQUINAS CONVENCIONALES I

EL TORNO

Lic. ARMANDO PALACIOS MAXIMILIANO

INTRODUCCIONSe denomina torno (del latn tornus, y este del griego 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) 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. Desde el inicio de la Revolucin industrial, el torno se ha convertido en una mquina bsica en el proceso industrial de mecanizado.

LA HISTORIA DEL TORNOCon la posibilidad de poder cilindrar y dar forma a diversos utensilios, instrumentos y piezas ornamentales demaderay otros materiales, el hombre invent y desarroll el proceso de torneado. El torno es una de las primeras mquinas inventadas remontndose su uso quiz al ao 1000 y por el ao850a.C

AVANCES DEL TORNOEn 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 Se inici el mecanizado de metales no frreos, como latn, cobre y bronce y, con la introduccin de algunas mejoras, este torno se sigui utilizando durante varios siglos Al comenzar la Revolucin industrial en Inglaterra. 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.

Jacques de Vaucanson inventor de tornosEn la dcada de 1780 el inventor francs Jacques de Vaucanson construy un torno industrial con un portaherramientas deslizante que se haca avanzar mediante un tornillo manual. Hacia 1797 el inventor britnico Henry Maudslay y el inventor estadounidense David Wilkinson mejoraron este torno conectando el portaherramientas deslizante con el 'husillo', que es la parte del torno que hace girar la pieza trabajada.Esta mejora permiti hacer avanzar la herramienta de corte a una velocidad constante. Fue Joseph Whitworth quien en 1839 patent un torno paralelo para cilindrar y roscar con bancada de guas planas y carro transversal automtico, que tuvo una gran aceptacin. El torno revlver, desarrollado durante la dcada de 1840, incorpora un portaherramientas giratorio que soporta varias herramientas al mismo tiempo. En un torno revlver puede cambiarse de herramienta con slo girar el portaherramientas y fijarlo en la posicin deseada.

TIPOS DE TORNOSActualmente se utilizan en las industrias de mecanizados los siguientes tipos de tornos que dependen de la cantidad de piezas a mecanizar por serie, de la complejidad de las piezas y de la envergadura de las piezas.El torno paralelo o mecnico es el tipo de torno que evolucion partiendo de los tornos antiguos cuando se le fueron incorporando nuevos equipamientos que lograron convertirlo en una de las mquinas herramienta ms importante que han existido. Sin embargo, en la actualidad este tipo de torno est quedando relegado a realizar tareas poco importantes, a utilizarse en los talleres de aprendices y en los talleres de mantenimiento para realizar trabajos puntuales o especiales

El torno revlver es una variedad de torno diseado para mecanizar piezas sobre las que sea posible el trabajo simultneo de varias herramientas con el fin de disminuir el tiempo total de mecanizado.La caracterstica principal del torno revlver es que lleva un carro con una torreta giratoria de forma hexagonal que ataca frontalmente a la pieza que se quiere mecanizar. Se llama torno copiador a un tipo de torno que operando con un dispositivo hidrulico y electrnico permite el torneado de piezas de acuerdo a las caractersticas de la misma siguiendo el perfil de una plantilla que reproduce el perfil de la pieza.Son muy utilizados estos tornos en el trabajo de la madera y del mrmol artstico para dar forma a las columnas embellecedoras.

Se llama torno automtico a un tipo de torno cuyo proceso de trabajo est enteramente automatizado. La alimentacin de la barra necesaria para cada pieza se hace tambin de forma automtica, a partir de una barra larga que se inserta por un tubo que tiene el cabezal y se sujeta mediante pinzas de apriete hidrulico.Estos tornos pueden ser de un solo husillo o de varios husillos.La puesta a punto de estos tornos es muy laboriosa y por eso se utilizan principalmente para grandes series de produccin. El movimiento de todas las herramientas est automatizado por un sistema de excntricas y reguladores electrnicos que regulan el ciclo y los topes de final de carrera.

El torno vertical es una variedad de torno diseado para mecanizar piezas de gran tamao, que van sujetas al plato de garras u otros operadores y que por sus dimensiones o peso haran difcil su fijacin en un torno horizontal.Los tornos verticales tienen el eje dispuesto verticalmente y el plato giratorio sobre un plano horizontal, lo que facilita el montaje de las piezas voluminosas y pesadas. Es pues el tamao lo que identifica a estas mquinas, permitiendo el mecanizado integral de piezas de gran tamao.En los tornos verticales no se pueden mecanizar piezas que vayan fijadas entre puntos porque carecen de contrapunta.

El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numrico por computadora. Se caracteriza por ser una mquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas de revolucin. Ofrece una gran capacidad de produccin y precisin en el mecanizado por su estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada a travs del ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las rdenes de ejecucin contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnologa de mecanizado en torno. Es una mquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezas complejas.

ESTRUCTURA DEL TORNOEl torno tiene cuatro componentes principales:Bancada: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guas por las que se desplaza el cabezal mvil o contrapunto y el carro principal. Cabezal fijo: contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance y el selector de sentido de avance. Adems sirve para soporte y rotacin de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo. Contrapunto: el contrapunto es el elemento que se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, as como otros elementos tales como portabrocas o brocas para hacer taladros en el centro de los ejes. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada. Carros portaherramientas: consta del carro principal, que produce los movimientos de avance y profundidad de pasada, y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal. En los tornos paralelos hay adems un carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y el porta herramientas. Su base est apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier direccin. Cabezal giratorio o chuck: su funcin consiste en sujetar la pieza a mecanizar. Hay varios tipos, como el chuck independiente de cuatro mordazas o el universal, mayoritariamente empleado en el taller mecnico, al igual que hay chucks magnticos y de seis mordazas.

Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para la pieza de trabajo, soportes y portaherramientas. Algunos accesorios comunes incluyen:

Plato de sujecin de garras: sujeta la pieza de trabajo en el cabezal y transmite el movimiento. Plato y perno de arrastre.Centros: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en la contrapunta. Perno de arrastre: Se fija en el plato de torno y en la pieza de trabajo y le transmite el movimiento a la pieza cuando est montada entre centros. Soporte fijo o luneta fija: soporta el extremo extendido de la pieza de trabajo cuando no puede usarse la contrapunta. Soporte mvil o luneta mvil: se monta en el carro y permite soportar piezas de trabajo largas cerca del punto de corte. Torreta portaherramientas con alineacin mltiple. Plato de arrastre:para amarrar piezas de difcil sujeccin. Plato de garras independientes: tiene 4 garras que actan de forma independiente unas de otras.

MOVIMIENTOS DE TRABAJO EN LA OPERACION DEL TORNO Movimiento de corte: por lo general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor elctrico que transmite su giro al husillo principal mediante un sistema de poleas o engranajes. El husillo principal tiene acoplado a su extremo distintos sistemas de sujecin (platos de garras, pinzas, mandrinos auxiliares u otros), los cuales sujetan la pieza a mecanizar. Los tornos tradicionales tienen una gama fija de velocidades de giro, sin embargo los tornos modernos de Control Numrico la velocidad de giro del cabezal es variable y programable y se adapta a las condiciones ptimas que el mecanizado permite.

Movimiento de avance: es el movimiento de la herramienta de corte en la direccin del eje de la pieza que se est trabajando. En combinacin con el giro impartido al husillo, determina el espacio recorrido por la herramienta por cada vuelta que da la pieza. Este movimiento tambin puede no ser paralelo al eje, producindose as conos. En ese caso se gira el carro charriot, ajustando en una escala graduada el ngulo requerido, que ser la mitad de la conicidad deseada. Los tornos convencionales tiene una gama fija de avances, mientras que los tornos de Control Numrico los avances son programables de acuerdo a las condiciones ptimas de mecanizado y los desplazamientos en vaco se realizan a gran velocidad.

Profundidad de pasada: movimiento de la herramienta de corte que determina la profundidad de material arrancado en cada pasada. La cantidad de material factible de ser arrancada depende del perfil del til de corte usado, el tipo de material mecanizado, la velocidad de corte, potencia de la mquina, avance, etc. Nonios de los carros: para regular el trabajo de torneado los carros del torno llevan incorporado unos nonios en forma de tambor graduado, donde cada divisin indica el desplazamiento que tiene el carro, ya sea el longitudinal, el transversal o el charriot. La medida se va conformando de forma manual por el operador de la mquina por lo que se requiere que sea una persona muy experta quien lo manipule si se trata de conseguir dimensiones con tolerancias muy estrechas. Los tornos de control numrico ya no llevan nonios sino que las dimensiones de la pieza se introducen en el programa y estas se consiguen automticamente.

OPERACIONES DE TORNEADOCILINDRADO Esta operacin consiste en la mecanizacin exterior a la que se somete a las piezas que tienen mecanizados cilndricos. Para poder efectuar esta operacin, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el dimetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automtica 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 alineacin y concentricidad.

El ranurado consiste en mecanizar unas ranuras cilndricas de anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta trica, para salida de rosca, para arandelas de presin, etc. En este caso la herramienta tiene ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro transversal se le da la profundidad deseada

La operacin de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operacin tambin es conocida como fronteado. La problemtica 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 operacin. 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.

El moleteado es un proceso de conformado en fro del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformacin produce un incremento del dimetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendran en caso de que tuviesen la superficie lisa.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 el roscado hay que realizar previamente las siguientes tareas:Tornear previamente al dimetro que tenga la rosca Preparar la herramienta de acuerdo con los ngulos del filete de la rosca. Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado

El chaflanado es una operacin de torneado muy comn que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado ms comn suele ser el de 1mm por 45. Este chafln se hace atacando directamente los cantos con una herrramienta adecuada. Mecanizado de exentricasUna excntrica es una pieza que tiene dos o ms cilindros con distintos centros o ejes de simetra, tal y como ocurre con los cigeales de motor, o los ejes de levas. Una excntrica es un cuerpo de revolucin y por tanto el mecanizado se realiza en un torno. Para mecanizar una excntrica es necesario primero realizar los puntos de centraje de los diferentes ejes excntricos en los extremos de la pieza que se fijar entre puntos.

Mecanizado de espiralesUn espiral es una rosca tallada en un disco plano y mecanizada en un torno, mediante el desplazamiento oportuno del carro transversal. Para ello se debe calcular la transmisin que se pondr entre el cabezal y el husillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la rosca espiral. Es una operacin poco comn en el torneado. Ejemplo de rosca espiral es la que tienen en su interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la apertura y cierre de las garras.Taladrado Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas con brocas en el centro de sus ejes de rotacin. Para esta tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el contrapunto en un portabrocas o directamente en el alojamiento del contrapunto si el dimetro es grande. Las condiciones tecnolgicas del taladrado son las normales de acuerdo a las caractersticas del material y tipo de broca que se utilice. Mencin aparte merecen los procesos de taladrado profundo donde el proceso ya es muy diferente sobre todo la constitucin de la broca que se utiliza.

NORMAS DE SEGURIDAD

Cuando se est trabajando en un torno, hay que observar una serie de requisitos para asegurarse de no tener ningn accidente que pudiese ocasionar cualquier pieza que fuese despedida del plato o la viruta si no sale bien cortada. Para ello la mayora de tornos tienen una pantalla de proteccin. Pero tambin de suma importancia es el prevenir ser atrapado(a) por el movimiento rotacional de la mquina, por ejemplo por la ropa o por el cabello largo 1Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad, caretas, etc.2No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se recomiendan las mangas cortas3Utilizar ropa de algodn.4Utilizar calzado de seguridad.5Mantener el lugar siempre limpio6Si se mecanizan piezas pesadas utilizar polipastos adecuados para cargar y descargar las piezas de la mquina.7Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe estar suelto sino recogido.8No vestir joyera, como collares, pulseras o anillos.9Siempre se deben conocer los controles y funcionamiento del torno. Se debe saber como detener su operacin.10Es muy recomendable trabajar en un rea bien iluminada que ayude al operador, pero la iluminacin no debe ser excesiva para que no cause demasiado resplandor.

PERFIL DE UN BUEN TORNEROLos torneros tradicionales eran los que atendan a los tornos paralelos. Este oficio exige ciertas cualidades y conocimiento a sus profesionales, entre los que cabe citar:una buena destreza en el manejo de los instrumentos de medicin, especialmente pie de rey y micrmetro conocer las caractersticas de mecanizado que tienen los distintos materiales conocer bien las prestaciones de la mquina que manejan, saber interpretar adecuadamente los planos de las piezas, etc

BIBLIOGRAFIAMilln Gmez, Simn (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5. Sandvik Coromant (2006). Gua Tcnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10. Larbburu Arrizabalaga, Nicols (2004). Mquinas. Prontuario. Tcnicas mquinas herramientas.. Madrid: Thomson Editores. ISBN 84-283-1968-5. Cruz Teruel, Francisco (2005). Control numrico y programacin. Marcombo, Ediciones tcnicas. ISBN 84-267-1359-9. Varios autores (1984). Enciclopedia de Ciencia y Tcnica. Tomo13 Torno. Salvat Editores S.A. ISBN 84-345-4490-3. www.wikipedia.comwww.monografias.comwww.google.com