Investigación general sobre tornos (higiene y seguridad industrial en el taller de máquinas-herramientas) (página 2)

Enviado por Marco Rubiano Rey

Partes: 1, 2

Las virutas deben ser retiradas con regularidad,
utilizando un cepillo o brocha para las virutas secas y una
escobilla de goma para las húmedas y
aceitosas.
Las herramientas
deben guardarse en un armario o lugar adecuado.
No debe dejarse ninguna herramienta u objeto suelto
sobre la máquina.

Eliminar los desperdicios, trapos sucios de aceite o
grasa que puedan arder con facilidad, acumulándolos en
contenedores adecuados (metálicos y con
tapa).
Las poleas y
correas de transmisión de la máquina deben estar
protegidas por cubiertas.

Conectar el equipo a tableros eléctricos que
cuente con interruptor diferencial y la puesta a tierra
correspondiente.

Todas las operaciones de
comprobación, medición, ajuste, etc., deben realizarse
con la máquina parada.

Se debe instalar un interruptor o dispositivo de
parada de emergencia, al alcance inmediato del
operario.

Para retirar una pieza, eliminar las virutas,
comprobar medidas, etc. se debe parar la maquina.

Manejo de Herramientas y Materiales.

Durante el mecanizado, se deben mantener las manos
alejadas de la herramienta que gira o se mueve.
Aún paradas las fresas son herramientas
cortantes. Al soltar o amarrar piezas se deben tomar
precauciones contra los cortes que pueden producirse en manos y
brazos.
Los interruptores y demás mandos de puesta en
marcha de las máquinas, se deben asegurar para que no
sean accionados involuntariamente; las arrancadas involuntarias
han producido muchos accidentes.

Operación de las
Máquinas.

Todas las operaciones de comprobación, ajuste,
etc. deben realizarse con la máquina parada, especialmente
las siguientes:

Alejarse o abandonar el puesto de trabajo.
Sujetar la pieza a trabajar.
Medir o calibrar.
Comprobar el acabado.
Limpiar y engrasar
Ajusta protecciones o realizar
reparaciones.
Dirigir el chorro de líquido
refrigerante.

Tornos.

Torno (Definición).

El torno, la
máquina giratoria más común y más
antigua, sujeta una pieza de metal o de madera y la
hace girar mientras un útil de corte da forma al objeto.
El útil puede moverse paralela o perpendicularmente a la
dirección de giro, para obtener piezas con
partes cilíndricas o cónicas, o para cortar
acanaladuras. Empleando útiles especiales un torno puede
utilizarse también para obtener superficies lisas, como
las producidas por una fresadora, o para taladrar orificios en la
pieza.

Tipos de Tornos.

El torno que se ha utilizado para la descripción general de sus diferentes
mecanismos es el torno paralelo o cilíndrico. La
índole de las piezas, el numero de ellas o los trabajos
especiales han impuesto la
necesidad de otros tipos que se diferencian, principalmente, por
el modo de sujetar la pieza o el trabajo que
realizan (Fig. 1). Los mas importantes son:

Se distinguen de los cilíndricos en que no
llevan contrapunto y el cabezal móvil se sustituye por
una torre giratoria alrededor de un árbol horizontal o
vertical. La torre lleva diversos portaherramientas, lo cual
permite ejecutar mecanizados consecutivos con sólo
girar la torreta.
Tornos Revólver.
Se utilizan para el mecanizado de piezas de gran
plato, en el eje principal. El avance lo proporciona una
cadena que es difícil de fijar en dos puntos. Entonces
se fija la pieza sobre un gran plato en el eje principal. El
avance lo proporciona una cadena que transmite, por un
mecanismo de trinquete, el movimiento
al husillo, el cual hace avanzar al portaherramientas (Fig.
3).
Tornos al Aire.
Los inconvenientes apuntados para los tornos al aire
se evitan haciendo que el eje de giro sea vertical. La pieza
se coloca sobre el plato horizontal, que soporta directamente
el peso de aquella. Las herramientas van sobre carros que
pueden desplazarse vertical y transversalmente (Fig.
4).
Tornos Verticales.
Tornos Automáticos.

Son tornos revolver en que pueden realizarse
automáticamente los movimientos de la torreta así
como el avance de la barra. Suelen usarse para la
fabricación en serie de pequeñas piezas (Fig.
5).

Partes del Torno (Funcionamiento). (Fig.
2)

Es un zócalo de fundición soportado
por uno o más pies, que sirve de apoyo y guía a
las demás partes principales del torno. La
fundición debe ser de la mejor calidad; debe
tener dimensiones apropiadas y suficientes para soportar las
fuerzas que se originan durante el trabajo, sin experimentar
deformación apreciable, aún en los casos
más desfavorables. Para facilitar la resistencia suele llevar unos nervios
centrales.
Las guías han de servir de perfecto asiento y
permitir un deslizamiento suave y sin juego al
carro y contra cabezal. Deben estar perfectamente
rasqueteadas o rectificadas. Es corriente que hayan recibido
un tratamiento de temple superficial, para resistir el
desgaste. A veces, las guías se hacen postizas, de
acero
templado y rectificado.
Bancada:
Cabezal:

Es una caja fijada al extremo de la bancada por medio de
tornillos o bridas. En ella va alojado el eje principal, que es
el que proporciona el movimiento a la pieza. En su interior suele
ir alojado el mecanismo para lograr las distintas velocidades,
que se seleccionan por medio de mandos adecuados, desde el
exterior.

El mecanismo que más se emplea para lograr las
distintas velocidades es por medio de trenes de engranajes. Los
principales sistemas
empleados en los cabezales de los tornos son:

Cabezal Monopolea: El movimiento
proviene de un eje, movido por una polea única. Las
distintas velocidades o marchas se obtienen por desplazamiento
de engranajes.
Transmisión Directa por Motor:
En lugar de recibir el movimiento a través de una polea,
lo pueden recibir directamente desde un motor. En este tipo de
montaje es normal colocar un embrague, para evitar el cambio
brusco del motor, al parar o invertir el sentido de la marcha.
La potencia al
transmitir es más directa, pues se evitan
pérdidas por deslizamiento de correas.
Caja de Cambios: Otra
disposición muy frecuente es la colocación de una
caja o cambio, situada en la base del torno; desde allí
se transmite el movimiento hasta el cabezal por medio de
correas. Este sistema se
presta muy bien para tornos rápidos y, sobre todo, de
precisión. El eje principal queda descargado de
tensiones, haciendo que la polea apoye en soportes
adecuados.
Variador de Velocidades: Para lograr
una variación de velocidades, mayor que las limitadas
por los mecanismos anteriores, se emplean en algunos tornos
variadores de velocidad
mecánicos o hidráulicos.

Es el órgano que más esfuerzos realiza
durante el trabajo. Por consiguiente, debe ser robusto y
estar perfectamente guiado por los rodamientos, para que no
haya desviaciones ni vibraciones. Para facilitar el trabajo
en barras largas suele ser hueco. En la parte anterior lleva
un cono interior, perfectamente rectificado, para poder
recibir el punto y servir de apoyo a las piezas que se han de
tornear entre puntos. En el mismo extremo, y por su parte
exterior, debe llevar un sistema para poder colocar un plato
porta piezas.
Eje Principal:
El contra cabezal o cabezal móvil, llamado
impropiamente contrapunta, consta de dos piezas de
fundición, de las cuales una se desliza sobre la
bancada y la otra puede moverse transversalmente sobre la
primera, mediante uno o dos tornillos. Ambas pueden fijarse
en cualquier punto de la bancada mediante una tuerca y un
tornillo de cabeza de grandes dimensiones que se desliza por
la parte inferior de la bancada. La superior tiene un agujero
cilíndrico perfectamente paralelo a la bancada y a
igual altura que el eje del cabezal.
En dicho agujero entra suavemente un manguito cuyo
hueco termina, por un extremo en un cono Morse y, por el
otro, en una tuerca. En esta tuerca entra un tornillo que
puede girar mediante una manivela; como este tornillo no
puede moverse axialmente, al girar el tornillo el manguito
tiene que entrar o salir de su alojamiento. Para que este
manguito no pueda girar, hay una ranura en toda su longitud
en la que ajusta una chaveta. El manguito puede fijarse en
cualquier parte de su recorrido mediante otro
tornillo.
En el cono Morse puede colocarse una punta semejante
a la del cabezal o bien una broca, escariador, etc. Para
evitar el roce se emplean mucho los puntos giratorios.
Además de la forma común, estos puntos
giratorios pueden estar adaptados para recibir diversos
accesorios según las piezas que se hayan de
tornear.
Contra Cabezal o Cabezal
Móvil:
Carros:

En el torno la herramienta cortante se fija en el
conjunto denominado carro. La herramienta debe poder acercarse a
la pieza, para lograr la profundidad de pasada adecuada y,
también, poder moverse con el movimiento de avance para
lograr la superficie deseada. Las superficies que se pueden
obtener son todas las de revolución: cilindros y conos, llegando al
límite de superficie plana. Por tanto, la herramienta debe
poder seguir las direcciones de la generatriz de estas
superficies. Esto se logra por medio del carro principal, del
carro transversal y del carro inclinable.

- Dispositivo para Roscar: El
  dispositivo para roscar consiste en una tuerca en dos
  mitades, las cuales por medio de una manivela pueden
  aproximarse hasta engranar con el tornillo patrón o
  eje de roscar. El paso que se construye variará
  según la relación del número de
  revoluciones de la pieza que se trabaja y del tornillo
  patrón.
- Dispositivo para Cilindrar y
  Refrentar: El mismo dispositivo empleado para
  roscar podría servir para cilindrar, con tal de que
  el paso sea suficientemente pequeño. Sin embargo, se
  obtiene siempre con otro mecanismo diferente. Sobre el eje
  de cilindrar va enchavetado un tornillo sin fin que engrana
  con una rueda, la cual, mediante un tren basculante, puede
  transmitir su movimiento a un piñón que
  engrana en una cremallera fija en la bancada o a otro
  piñón en el tornillo transversal. El tren
  basculante puede también dejarse en posición
  neutra. En el primer caso se mueve todo el carro y, por
  tanto, el torno cilindrará; en el segundo, se
  moverá solamente el carro transversal y el torno
  refrentará; en el tercer caso, el carro no
  tendrá ningún movimiento automático.
  Los movimientos del tren basculante se obtienen por medio
  de una manivela exterior. El carro puede moverse a mano, a
  lo largo de la bancada, por medio de una manivela o un
  volante.
Carro Principal: Consta de dos partes,
una de las cuales se desliza sobre la bancada y la otra,
llamada delantal, está atornillada a la primera y
desciende por la parte anterior. El delantal lleva en su
parte interna los dispositivos para obtener los movimientos
automáticos y manuales de
la herramienta, mediante ellos, efectuar las operaciones de
roscar, cilindrar y refrentar.
Para saber el giro que se da al husillo y, con ello,
apreciar el desplazamiento del carro transversal y la
profundidad de la pasada, lleva el husillo junto al volante
de accionamiento un tambor graduado que puede girar loco o
fijarse en una posición determinada. Este tambor es de
gran utilidad para
las operaciones de cilindrado y roscado, como se verá
más adelante.
Carro Transversal: El carro principal
lleva una guía perpendicular a los de la bancada y sobre
ella se desliza el carro transversal. Puede moverse a mano,
para dar la profundidad de pasada o acercar la herramienta a la
pieza, o bien se puede mover automáticamente para
refrentar con el mecanismo ya explicado.
Carro Orientable: El carro orientable,
llamado también carro portaherramientas, está
apoyado sobre una pieza llamada plataforma giratoria, que puede
girar alrededor de un eje central y fijarse en cualquier
posición al carro transversal por medio de cuatro
tornillos. Un círculo o limbo graduado indica en
cualquier posición el ángulo que el carro
portaherramientas forma con la bancada. Esta pieza lleva una
guía en forma de cola de milano en la que se desliza el
carro orientable. El movimiento no suele ser automático,
sino a mano, mediante un husillo que se da vueltas por medio de
una manivela o un pequeño volante. Lleva el husillo un
tambor similar al del husillo del carro
transversal.

Para fijar varias herramientas de trabajo se emplea con
frecuencia la torre portaherramientas, la cual puede llevar hasta
cuatro herramientas que se colocan en posición de trabajo
por un giro de 90º. Tiene el inconveniente de necesitar el
uso de suplementos, por lo cual se emplea el sistema americano, o
bien se utilizan otras torretas que permiten la graduación
de la altura de la herramienta, que además tiene la
ventaja de que se puede cambiar todo el soporte con la
herramienta y volverla a colocar en pocos segundos; con varios
soportes de estos se pueden tener preparadas otras tantas
herramientas.

Herramientas de Corte
(Útil de Corte).

Herramientas de Corte.
Definición.

Por herramientas se entiende a aquel instrumento que por
su forma especial y por su modo de empleo,
modifica paulatinamente el aspecto de un cuerpo hasta conseguir
el objeto deseado, empleando el mínimo de tiempo y
gastando la mínima energía.

Cabe destacar que, Las herramientas monofilos son
herramientas de corte que poseen una parte cortante (o elemento
productor de viruta) y un cuerpo. Son usadas comúnmente en
los tornos, tornos revólver, cepillos, limadoras,
mandriladoras y máquinas semejantes.

Tipos de Herramientas de Corte.

Aceros Rápidos (HS’).

Se denomina acero rápido a la aleación
hierro–carbono con un
contenido de carbono de entre 0.7 y 0.9 % a la cual se le agrega
un elevado porcentaje de tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5
%), y de vanadio (0.8 a 3.2 %). Las herramientas construidas con
estos aceros pueden trabajar con velocidades de corte de 60
m/min. a 100 m/min. (variando esto con respecto a la velocidad de
avance y la profundidad de corte), sin perder el filo de corte
hasta, la temperatura de
600° C y conservando una dureza Rockwell de 62 a
64.

Aceros Extra-Rápidos (HSS).

Estos aceros están caracterizados por una notable
resistencia al desgaste" del filo de corte aún a
temperaturas superiores a los 600° C por lo que las
herramientas fabricadas con este material pueden emplearse cuando
las velocidades de corte requeridas son mayores a las empleadas
para trabajar con herramientas de acero rápido.

Carburos Metálicos o Metales Duros
(HM).

También conocidos como METAL DURO (Hard Metal –
HM), se desarrolló hacia 1920, con base en los carburos de
tántalo (TaC), carburo de titanio (TiC) y carburo
de wolframio (WC), los cuales eran unidos por medio del Co y el
Ni, previamente molidos (polvos metalúrgicos), la
cohesión se obtiene por el proceso de
sinterizado o fritado (proceso de calentar y aplicar grandes
presiones hasta el punto de fusión de
los componentes, en hornos eléctricos).

Los metales duros, se pueden clasificar desde su
composición química
así:

– Monocarburos: Su composición es
uno de los carburos descritos anteriormente, y su aglutinante es
el Co. Ejemplo: WC, es carburo de wolframio (carburo de
tungsteno, comercialmente).

– Bicarburos: En su composición
entran sólo dos clases de granos de carburos diferentes,
el Co es el aglomerante básico. Ejemplo: WC +TiC con liga
de Co.

– Tricarburos: En su composición
entran las tres clases de granos de carburos: W, Ti, y Ta. El Co,
o el Ni son los aglomerantes. Ejemplo: WC +TiC + TaC; con liga de
Co.

Algunas características:

El carburo metálico, es una aleación
muy dura y frágil.
El TiC aumenta su resistencia térmica y su
resistencia al desgaste pero también aumenta su
fragilidad.
Los bicarburos poseen menor coeficiente de
fricción que los monocarburos.
Los monocarburos son menos frágiles que los
bicarburos.
El cobalto, aumenta la ductilidad pero disminuye la
dureza y la resistencia al desgaste.
Se pueden alcanzar velocidades de más de
2500 m/min.
Poseen una dureza de 82-92 HRA y una resistencia
térmica de 900-1100° C.
En el mecanizado se debe controlar lo mejor que se
pueda la temperatura, pues, en el mecanizado de aceros
corrientes la viruta se adhiere a los monocarburos a Temp. de
625-750° C. y en los bicarburos a una Temp. de
775-875° C. Esto implica buena refrigeración en el
mecanizado.
Las herramientas de HM, se fabrican en
geometrías variadas y pequeñas, el cual se une
al vástago o cuerpo de la herramienta a través
de soldadura
básicamente, existiendo otros medios
mecánicos como tornillos o pisadores.

Stelitas.

Con base en el acero rápido, se experimento con
mayores contenidos de Co y Cr, y pasando el Fe a ser impureza
propia del proceso de producción y no admitir tratamiento
térmico.

Su composición química es aproximadamente
la siguiente:

C = 2 % Co = 47 % Cr = 29 % W = 16 % Si = 0.2 % Mn = 0.6
% Fe = 5.2 %.

Alcanza temperaturas límites de
800° C. y posee una dureza de 65-70 HRC.

Nitruro Cúbico de Boro
(CBN).

También conocido como CBN, es después del
diamante el más duro, posee además una elevada
dureza en caliente hasta 2000° C, tiene también una
excelente estabilidad química durante el mecanizado, es un
material de corte relativamente frágil, pero es más
tenaz que las cerámicas.

Su mayor aplicación es en el torneado de piezas
duras que anteriormente se rectificaban como los aceros forjados,
aceros y fundiciones endurecidas, piezas con superficies
endurecidas, metales pulvimetalúrgicos con cobalto y
hierro, rodillos de laminación de fundición
perlítica y aleaciones de
alta resistencia al calor,
redondeando se emplea en materiales con una dureza superior a los
48 HRC, pues, si las piezas son blandas se genera un excesivo
desgaste de la herramienta.

El nitruro cúbico de boro se fabrica a gran
presión
y temperatura con el fin de unir los cristales de boro
cúbico con un aglutinante cerámico o
metálico.

Cermets – Metal Duro.

Cermet: Cerámica y metal (partículas de
cerámica en un aglomerante metálico).

Se denominan así las herramientas de metal duro
en las cuales las partículas duras son carburo de titanio
(TiC) o carburo de nitruro de titanio (TiCN) o bien nitruro de
titanio (TiN), en lugar del carburo de tungsteno (WC). En otras
palabras los cermets son metales duros de origen en el titanio,
en vez de carburo de tungsteno.

Cerámicas.

Las herramientas cerámicas fueron desarrolladas
inicialmente con el óxido de aluminio
(Al2O3), pero eran muy frágiles, hoy en día con el
desarrollo de
nuevos materiales industriales y los nuevos procedimientos de
fabricación con máquinas automáticas, han
ampliado su campo de acción
en el mecanizado de fundición, aceros duros y aleaciones
termo-resistentes, ya que las herramientas de cerámica son
duras, con elevada dureza en caliente, no reaccionan con los
materiales de las piezas de trabajo y pueden mecanizar a elevadas
velocidades de corte.

Existen dos tipos básicos de herramientas de
cerámica:

1. Basadas en el óxido de aluminio (Al2O3)
y

2. Basadas en el nitruro de silicio (Si3N4).

Diamante Policristalino (PCD).

La tabla de durezas de Friedrich mohs determina como el
material más duro al diamante monocristalino, a
continuación se puede considerar al diamante
policristalino sintético (PCD), su gran dureza se
manifiesta en su elevada resistencia al desgaste por
abrasión por lo que se le utiliza en la fabricación
de muelas abrasivas.

Las pequeñas plaquitas de PCD, son soldadas a
placas de metal duro con el fin de obtener fuerza y
resistencia a los choques, la vida útil del PCD puede
llegar a ser 100 veces mayor que la del metal duro.

Partes de las Herramientas de Corte (Útil de
Corte).

CARA: Es la superficie o superficies
sobre las cuales fluye la viruta (superficie de
desprendimiento).
FLANCO: Es la superficie de la
herramienta frente a la cual pasa la viruta generada en la
pieza (superficie de incidencia).
FILO: Es la parte que realiza el corte.
El filo principal es la parte del filo que ataca la superficie
transitoria en la pieza. El filo secundario es la parte
restante del filo de la herramienta.
PUNTA: Es la parte del filo donde se
cortan los filos principales y secundarios; puede ser aguda o
redondeada o puede ser intersección de esos
filos.

Formas y Funcionamiento (Útil de
Corte).

Según las Normas ISO los
aceros rápidos clasifican de la siguiente
manera:

Material de Fabricación (Útil de
Corte).

*NOMBRE*	*TEMP*	*OBSERVACIONES*
Acero al carbono	300° C	Prácticamente ya no se usa.
Acero alta velocidad	700° C	HSS-Acero rápido.
Stelita	900° C	Aleación. Prácticamente ya no se usa
Carburos Metálicos	1000° C	HM-Aglomerados y no aglomerados
Cermet	1300° C	Base de TiC, TiCN, TiN
Cerámicas	1500° C	Al2O3 o Si3N4
Cerámicas mezcladas	1500° C	Al2O3+ZrO3
CBN	2000° C	TiN/TaN/CBN(Nitruro cúbico de boro)
Diamante	800° C PCD	Polycrystaline Diamond

Definición de
Términos Básicos.

Refrentado: Se llama así a la
realización de superficies planas en el torno. El
refrentado puede ser completo, en toda la superficie libre, o
parcial, en superficies limitadas. También existe el
refrentado interior.
Avellanado: Ajustar los agujeros que se abren
para que entren los tornillos taladrados.
Desbaste: Quitar las partes mas duras o
ásperas de un material que se a trabajar.
Moleteado: Es la operación que tiene
por objeto producir una superficie áspera o rugosa, para
que se adhiera a la mano, con el fin de sujetarla o girarla
más fácilmente. La superficie sobre la que se
hace el moleteado normalmente es cilíndrica.
Taladrado: El taladrado es la operación
que consiste en efectuar un hueco cilíndrico en un
cuerpo mediante una herramienta de denominada broca, esto se
hace con un movimiento de rotación y de alimentación.
Velocidad de Avance: Se entiende por Avance al
movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta
última respecto a la herramienta en un periodo de tiempo
determinado.
Velocidad de Corte: Es la distancia que
recorre el "filo de corte de la herramienta al pasar en
dirección del movimiento principal (Movimiento de Corte)
respecto a la superficie que se trabaja: El movimiento que se
origina, la velocidad de corte puede ser rotativo o
alternativo; en el primer caso, la velocidad de, corte o
velocidad lineal relativa entre pieza y herramienta corresponde
a la velocidad tangencial en la zona que se esta efectuando el
desprendimiento de la viruta, es decir, donde entran en
contacto herramienta y, pieza y debe irse en el punto
desfavorable. En el segundo caso, la velocidad relativa en un
instante dado es la misma en cualquier punto de la pieza o la
herramienta.
R.P.M: Revoluciones Por Minuto.

Conclusiones.

Al finalizar esta investigación concluimos que es de gran
importancia obtener un conocimiento
minucioso sobre los tornos y su descripción tanto interna
como externa.

Cabe destacar que, este conocimiento es de vital ayuda
en nuestro futuro como técnicos industriales, ya que de
esta manera dejaremos una huella imborrable al momento de poner
en práctica todos los conocimientos adquiridos. Sin
embargo, es importante también estar claro de la normas de
seguridad
regidas en el taller maquinas ya que nuestras vidas
dependerán de ello.

Esperando que esta investigación tenga un
resultado positivo a la hora de entrar en el campo laboral y
ayudarnos a resolver futuras dudas en cuanto al manejo de estas
maquinas-herramientas.

Bibliografías.

‘Definición de
Torno’.Guía de Máquinas –
Herramientas I, Jhonny Chacon.

‘Herramientas de Corte’.
www.Monografias.com

‘Seguridad en los
Tornos’.

‘Términos
Básicos’. Diccionario Encarta,
2004.

‘Tipos de Tornos’. Libro de
Máquinas y Herramientas I, Mario Rossi

‘Todo Sobre Tornos’.
www.Google.com

Anexos.

El Torno (Fig. 1)