Fabricacin Mecnica por Arranque de VirutaFabricacin mecnica por Arranque de VirutaLa fabricacin mecnica por arranque de viruta, es un proceso de Mecanizado,que consiste en separar material de una pieza fabricada previamente normalmente

por fundicin, forja, laminacin o por pulvimetalurgia. El nombre de estas

operaciones debe su nombre a que en el proceso de separacin el material se

arranca en forma de virutas. Las virutas se diferencian entre s, dependiendo de la

herramienta con que se est mecanizando.

Estos procesos de fabricacin, consiguen unas exactitudes del orden de micras y

adems con unos acabados superficiales excelentes.

Segn la definicin que acabos de hacer del Arranque de Viruta, queda claro queuna de las propiedades ms importantes del material de la pieza que se desea

mecanizar es la maquinabilidad. La maquinabilidad, se define como la capacidad

de arrancar material de una pieza con til de corte o en otras palabras, la habilidad

del material a ser mecanizado.

Debido a esto, los materiales ms utilizados para este tipo de Fabricacin son: Metales

Plsticos y sus compuestos

Cermicos (mecanizado abrasivo)

El arranque de la viruta, se realiza mediante la penetracin de una herramienta,realizando un movimiento relativo entre la pieza que se desea mecanizar y la

herramienta. Lgicamente, el material de la herramienta de corte debe ser de

mayor dureza que la pieza a tratar, puesto que la dureza de un material define su

oposicin a ser rallado.

El arranque de la viruta se produce debido a que el filo de la herramientaproduce una deformacin elstica provocando grandes tensiones en la parte del

material que se convertir en viruta. Despus de esto, se supera el lmite de

fluencia del material provocando la rotura y separacin de la capa a causa de la

deformacin plstica sufrida.

Los principales movimientos que nos encontramos en la mecanizacin de una

pieza son: Corte: Con este movimiento penetra la herramienta en el material y es el

causante de producir la viruta. Se define mediante la Velocidad de Corte. Avance: Este movimiento es el realizado al desplazar el punto de

aplicacin del corte. Se define mediante la Velocidad de Avance.

Alimentacin: Se define con el parmetro de Profundidad de Pasada y es

el encargado de cortar un espesor del material.

Existen diferentes tipos de mecanizado, segn el acabado que queramos darle a

la pieza final: Desbastado: Alta velocidad de avance y de corte. Se utiliza para acercarse

a las dimensiones finales en un corto periodo de tiempo. Acabado: Este tipo se utiliza pensando en tener una superficie con poca

rugosidad. La velocidad de avance baja y velocidades de corte altas. Rectificado o superacabado: Se utiliza para un buen acabado superficial

y medidas muy precisas. Las velocidades tanto de corte como de avance son muy

altas, desprendiendo partculas por abrasin.

En forma de resumen, las herramientas ms comunes son las siguientes: Sierra: Se desliza la herramienta hacia adelante y hacia abajo provocando

el corte del material. Lima: Aunque no tiene gran capacidad de arranque, se utiliza para ajustes. Taladro: La herramienta (broca), gira para penetrar eliminando virutas del

material. Terraja y macho de roscar: Estas herramientas se utiliza para el roscado,

consistiendo esto en girarlas introducindolas en un agujero para la realizacin de

roscas

Torno: Se utiliza para elaborar superficies de revolucin. Permite la

elaboracin de una gran variedad de piezas combinando sus principales tipos de

movimientos. Fresadora: Existen una multitud de tipos segn sus opciones, pero el

funcionamiento bsico consiste en cortar el material con una herramienta rotativa

que puede tener uno o varios filos. Brocha: Esta herramienta se utiliza para el brochado, el cual consiste en

pasar una herramienta rectilnea de diferentes filos sobre la superficie a

mecanizar, consiguiendo un arranque de material progresivo.

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EL TORNOUna de las mquinas herramienta ms importantes en la industria dellabrado de los metales es el torno. Un torno es un dispositivo en el cual sehace girar la pieza de trabajo contra una herramienta cortante. A medidaque la herramienta cortante se mueve longitudinal y transversalmenterespecto al eje de la pieza de trabajo, se genera la forma de la pieza detrabajo.Para determinar el tamao del torno se tienen en cuenta algunasmagnitudes bsicas que determinan su capacidad de trabajo.

Tamao de Torno

Donde: C= Distancia mxima entre centros. D= dimetro mximo de la pieza de trabajo hasta las guas prismticas Volteo del torno R= radio, medio volteo B= Longitud de la bancada.Otras caractersticas que se tienen en cuenta son el dimetro del agujero delhusillo, nmero y gama de velocidades, potencia del motor, volteo aumentado enel escote.

TIPOS DE TORNO

Torno paraleloEs una mquina que trabaja en el plano horizontal (X,Y), porque solo tieneestos dos ejes de movimiento, mediante el carro longitudinal que desplazalas herramientas a la pieza y produce torneados cilndricos, y el carrotransversal que se desplaza de forma perpendicular al eje de simetra de lapieza, para realizar la operacin denominada refrentado. Este tipo de tornolleva montado un tercer carro, de accionamiento manual y giratorio,conocido como Charriot o auxiliar superior, montado sobre el carroransversal, con el cual, inclinado a los gradosnecesarios, es posible mecanizar conos.Lo caracterstico de este tipo de torno es que se pueden realizar en lmismo, todo tipo de tareas propias del torneado, ya sea taladrado,

cilindrado, refrentado, roscado, conos, ranurado, escariado y moleteadoentre otros; mediante diferentes tipos de herramientas y tilesntercambiables con formas variadas que se le pueden ir acoplando.Para manejar bien estos tornos se requiere la pericia de operarios muy biencualificados, ya que el manejo manual de sus carros puede ocasionar errores a menudo en la geometra de las piezas torneadas.

Torno VerticalTiene el eje dispuesto verticalmente y el plato giratorio sobre un planohorizontal, lo que facilita el montaje de las piezas voluminosas y pesadas.Es pues el tamao lo que identifica a estas mquinas, permitiendo elmecanizado integral de piezas de gran tamao.En los tornos verticales no se pueden mecanizar ejes que vayan fijadosentre puntos, porque carecen de contrapunto, as que solamente semecanizan aquellas piezas que van sujetas con garras adecuadas o conotros sistemas de fijacin al plato.

Torno Vertical

3.1.3 Torno CopiadorEs un tipo de torno que es operado con un dispositivo hidrulico y permite elmecanizado de piezas repetidas, siguiendo el perfil de una plantilla de cuerdo a as caractersticas de la misma, que reproduce el perfil de la pieza. Este tipo de tornos, se utiliza principalmente para el torneado de ejes de acero, que tienen diferentes escalones de dimetros, que han sido previamente forjados y que tienen poco material excedente.El principio de funcionamiento es que un palpador muy sensible va siguiendo el contorno de la pieza patrn al avanzar el carro principal y transmite su movimiento por un mecanismo hidrulico o magntico a un carro que lleva un movimiento independiente del husillo transversal. Lo ms corriente es que el sistema copiador no est unido fijamente al torno, sino

que constituya un aparato aparte que se puede poner o quitar al torno. Hoy en da, este tipo de torno est siendo reemplazado por la mquina CNC.3.1.4 Torno RevolverEs una variedad de torno diseado para mecanizar piezas de modo que seaposible trabajar varias herramientas en forma secuencial rpida, con el fin dedisminuir el tiempo total de mecanizado. La caracterstica principal del tornorevolver, es que lleva un carro con la torreta giratoria de forma hexagonal queataca frontalmente a la pieza que se quiere mecanizar, donde se insertan lasdiferentes herramientas que conforman el mecanizado de la pieza. Cada una deestas herramientas est controlada con un tope de final de carrera. Tambindispone de un carro transversal, donde se colocan las herramientas de segar,perfilar, ranurar, etc.

Torno CNCEs un tipo de torno operado mediante control numrico por computadora. Secaracteriza por ser una mquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas derevolucin. Es una mquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezascomplejas.Las herramientas van sujetas en un cabezal en nmero de seis u ocho medianteunos portaherramientas especialmente diseados para cada mquina las cualesentran en funcionamiento de forma programada, y permite a los carros horizontal ytransversal trabajar de forma independiente y coordinada, con lo que es fcilmecanizar ejes cnicos o esfricos, as como el mecanizado integral de piezascomplejas.

Dada la robustez de la mquina, permite trabajar a velocidades de corte y avancemuy superiores a los tornos convencionales y, por tanto, la calidad de lasherramientas que utiliza suelen ser de metal duro o de cermica.

Torno CNCPARTES DEL TORNOEn un torno paralelo se puede distinguir cuatro partes principales: La bancada El cabezal y cabezal mvil El contrapunto Los carros de movimiento de la herramienta La caja Norton de control de velocidades

Parte del Torno Paralelo

BancadaConstituye la superficie de apoyo y la columna vertebral de un torno. Surigidez y alineacin afectan la precisin de las partes maquinadas en el torno.La bancada puede ser escotada o entera, segn las guas tengan o no unhueco llamado escote, cuyo objeto principal es permitir el torneado de piezasde mayor dimetro. Este escote se cubre con un puente cuando no serequiere el volteo adicional.Encima de la bancada se encuentran las guas prismticas, las cualesconsisten generalmente en dos V invertidas y dos superficies planas deapoyo. Las guas de los tornos son piezas maquinadas con gran exactitudpor rectificado. Cuando las guas estn desgastadas o tienen algn dao, seafecta la precisin de las piezas maquinadas y el torno pierde su valor.CabezalEst fijo en el lado izquierdo de la bancada del torno y en l van montadosgeneralmente los rganos encargados de transmitir el movimiento del motoral eje. Contiene el husillo que se encuentra sostenido por rodamientos ensus extremos y mueve los diversos dispositivos de sujecin de la pieza detrabajo; es hueco para hacer pasar por l las piezas de trabajo largas yesbeltas. La nariz del husillo es el extremo del husillo que sobresale en elcabezalEl ContrapuntoSe usa para soportar el otro extremo de la pieza de trabajo durante elmaquinado, o para sostener diversas herramientas de corte, como brocas,escariadores y machuelos. El contrapunto se ubica en el cabezal mvil a laderecha del torno, que se desliza sobre las guas prismticas y puede fijarseen cualquier posicin a lo largo de la bancada.Tiene un husillo deslizante que se mueve mediante una manivela y cuyaposicin se fija con una palanca.Carro PrincipalEs el tambin llamado carro longitudinal. Este se desliza sobre la partesuperior de las guas de la bancada.El DelantalEs la parte del carro que da hacia abajo, frente al operador. Contiene losengranajes y los embragues de avance que transmiten el movimiento deltornillo patrn y de la barra de cilindrar carro longitudinal y transversal.

El carro entero puede moverse a lo largo de la bancada del torno en formamanual, dando vuelta a la manivela, o en forma automtica, embragando loscontroles de avance automtico en el delantal. Una vez en posicin, puedefijarse el carro a la bancada apretando el tornillo de fijacin correspondiente.

Sujeto al delantal se tiene tambin el reloj para corte de roscas, el cual indicael momento exacto en el que deben embragarse y desembragarse lasmedias tuercas al estar cortando roscas.

Delantal

El Carro TransversalSe mueve perpendicularmente al eje del torno en forma manual, girando lamanivela de avance transversal o embragando la palanca de avancetransversal automtico.Carro AuxiliarVa montado sobre el carro transversal y puede ser girado a cualquier ngulohorizontal respecto al eje del torno para maquinar biseles y conos. El carroauxiliar slo puede moverse manualmente girando la manivela de tornillo

para su avance. El buril o herramienta cortante se sujeta en la torreta para laherramienta que est situada sobre el carro auxiliar.La Torreta PortaherramientasUbicada sobre el carro auxiliar permite montar varias herramientas en lamisma operacin de torneado y girarla para determinar el ngulo deincidencia en el material.

Torreta portaherramientasLa Caja NortonPara cambio rpido de velocidad, es el elemento de unin que transmite lapotencia entre el husillo y el carro. Accionando las palancas de cambio develocidad de esta caja, se pueden seleccionar los diferentes avancesconectando en diferentes configuraciones los engranajes a las correas detransmisin de movimiento.La placa indicadora que tiene la caja de engranajes para cambio develocidad, indica el avance en milsimas de pulgada, o en hilos por pulgadapara las posiciones de la palanca.

SUJECIN DE PIEZASPara la sujecin de piezas se usan diferentes dispositivos entre los cuales seencuentran los platos de sujecin universal que tienen tres mordazasautocentrantes que se mueven con una sola llave (Figura No. 9) o los platosindependientes en los que cada mordaza es ajustada con una entrada dellave autnoma

Cuando la pieza a tornear es muy larga se monta en la bancada una luneta osoporte mvil que permite soportar las piezas de trabajo cerca del punto decorte.

Plato autocentrante de 3 mordazas

HERRAMIENTAS DE CORTE PARA EL TORNOEn un torno se quita el metal de una pieza de trabajo hacindola girar contrauna herramienta de corte de una sola punta. Esta herramienta debe ser muydura y no debe perder su dureza por el calor generado por el maquinado.Para muchas herramientas se usa el acero de alta velocidad (HSS), porquecumple con estos requerimientos y porque puede conformrsele fcilmenteen el esmeril. No obstante, debe observarse que su utilizacin es limitada, envista de que la mayor parte del maquinado para produccin en serie se haceen la actualidad con herramientas de carburo de tungsteno, material muchoms duro y resistente al calor.

Los buriles de acero de alta velocidad se requieren para los tornos antiguosque slo trabajan en intervalos de velocidad baja. Tambin son tiles para lasoperaciones de acabado, especialmente en metales blandos.

Buriles de corte.Geometra del burilEl aspecto ms importante en un buril es su forma geomtrica: la inclinacinhacia los lados y hacia atrs, las holguras o ngulos de alivio frontal y lateral,y los rompedores de viruta. En la Figura No. 14. A se muestra el esquemade un buril derecho, fabricado con una barra maciza, mientras en la FiguraNo. 14.B se muestra un portaherramientas para colocacin de inserto tipo

cermet. El ngulo de inclinacin hacia atrs en el plano de salida de viruta, esmuy importante para hacer uniforme el flujo de la rebaba y romperla,para obtener buen acabado. El ngulo de alivio en el plano de alivio secundario impide que el filofrontal de la herramienta roce con la pieza de trabajo, para evitar rocesinnecesarios que afecten el acabado de la pieza. El ngulo de alivio lateral en el plano de alivio principal favorece laaccin de corte permitiendo alimentar la herramienta hacia el materialde la pieza de trabajo, minimizando la friccin. El ngulo de filo de corte est determinado por la inclinacin de losplanos y puede variar considerablemente de 5 a 32 grados (Ver AnexoNo. 1) segn la operacin que se est realizando y el tipo de material.El radio de la nariz vara de acuerdo al acabado que se requiera.

En la Figura No. 15 se muestran las formas tpicas de herramientas utilizadaspara ciertas operaciones de mecanizado: A = Buril de punta circular para corte fuerte B = Buril de nariz redonda para trabajo en general C = Buril para corte por abajo o para ranurado D = Buril derecho para refrentado corriente E = Buril derecho para desbastado y torneado corriente F = Buril derecho para acabado G = Buril de 60 para corte de roscas

Figura 15. Forma de Buril de corte para diferentes operaciones.

Sujecin de herramientas de torneadoEn el torno, la herramienta de corte o buril se sujeta a un portaherramientasque se asegura en la torreta del torno con un tornillo de fijacin.Existen torretas de hasta seis posiciones las cuales son aprovechadas paracambiar la operacin de maquinado en el torno, entre taladrado, escariado,avellanado o roscado, entre otros, que se usa cuando se tiene que efectuaruna serie de operaciones repetitivas en varias piezas de trabajo.

Figura 16. Potaherramientas

OPERACIONES DEL TORNO

Taladrado y AlesadoLos trabajos de alesado, corte de roscas yescariadoque se hacen en torno comienzan generalmenteconla localizacin y el taladrado de un agujero.Alesadoes el proceso de agrandar y perfeccionar unagujeroexistente o uno taladrado. Para hacer el alesado, elagujero taladrado puede ser de 1/32 a 1/16 depulgada menor que el dimetro terminado,dependiendo de la situacin, este taladrado inicial sepuede hacer con broca o escariadora.

PARMETROS DE TORNEADOEn el torneado hay cuatro parmetros importantes:Velocidad de corte(Vc)

Se define como la velocidad lineal en la zona que se est mecanizando. Unavelocidad alta de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo peroacelera el desgaste de la herramienta. La velocidad de corte se expresa enmetros/minuto o pies/minuto.

Por medio de investigaciones de laboratorio ya se han determinadovelocidades de corte para los materiales ms usados (Ver Anexo 1). Losfactores que influyen en la velocidad de corte son: Calidad del material de los buriles y sus dimensiones. Calidad del material que se va a trabajar. Avance y profundidad de corte de la herramienta. Uso del fluido de corte (aceite soluble en agua). Tipo de montaje del material. Tipo de montaje de la herramienta.3.7.2 Velocidad de rotacin de la pieza(N)Normalmente expresada en revoluciones/minuto (rpm). Se calcula a partir de lavelocidad de corte y del dimetro mayor de la pasada que se est mecanizando.Como las velocidades de corte de los materiales ya estn calculadas y establecidas entablas, solo es necesario que la persona encargada calcule las RPM a que debe girar lacopa, para trabajar los distintos materiales. Las revoluciones en el torno se puedencalcular por medio de la frmula:

Avance ( f )Definido como la velocidad en la que la herramienta avanza sobre lasuperficie de la pieza de trabajo, de acuerdo al material. Se puede expresarcomo milmetros de avance/revolucin de la pieza, o como -pulgadas/revolucin.

Profundidad de pasadaEs la distancia radial que abarca una herramienta en cada fase de trabajo, esdecir que tanto material remueve en cada pasada que se hace. Depende delmaterial de la pieza y de la potencia del torno.

REFERENCIA

http://grupocarman.com/blog/fabricacion-mecanica-por-arranque-de-viruta/http://www.mty.itesm.mx/dia/deptos/im/lab_im/practicas_im/p2maquinadoconvencioalv2.pdf

www.elrincondeltornero.com NODREAU, Robert; LORENZ Meler, Enrique. El torno y la fresadora.Versin de 4ta edicin francesa. Editorial Gustavo Gili S.A. Barcelona R. L. Timings Tecnologa de la fabricacin: procesos y materiales deltaller. Mxico, D.F.: Alfaomega, 2001. Ulrich Schrer Suberli. Ingeniera de

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