Técnicas de Mecanizado en Torno

Roscado

El roscado consiste en realizar una o varias ranuras helicoidales de paso y perfiles conocidos sobre el exterior o interior de la pieza. Se obtiene mediante la combinación del movimiento de rotación de la pieza con el movimiento longitudinal de la herramienta, movida por el carro.

Eje de roscar

El carro principal lleva en su interior una tuerca matriz que se abre o se cierra sobre el husillo de roscar por medio de una palanca exterior. Con la tuerca cerrada, el carro queda embragado y, cuando la tuerca está abierta, el carro está desembragado.

Obtención de la rosca

Las revoluciones del eje de roscar tienen que tener relación con las de la pieza. Los husillos de roscar de los tornos normalizados tienen pasos de 3, 6, 12 ó 24 mm. La adecuada relación de rotación entre el eje de roscar y la pieza se puede obtener por medio de:

• Caja de avances: En su exterior lleva una tabla con los pasos que se pueden obtener directamente y la posición de las palancas para obtener la relación de transmisión del paso deseado.
• Anulación de la caja de avances: Cuando se tiene que construir un paso que no se halla en la tabla, se anula toda ampliación o reducción. En este caso, la relación entre la velocidad de entrada y salida de la caja es 1:1. Por lo tanto, el movimiento del husillo dependerá únicamente de las ruedas colocadas en la lira.

Cálculo de las ruedas

En un torno con la caja de avances anulada, para transmitir el movimiento desde el árbol del inversor hasta el eje de roscar, es necesario montar un tren de engranajes de dos o más ruedas. Para obtener cualquier paso, hay que elegir una serie de ruedas apropiadas, que se calculan de la siguiente forma: paso a construir / paso de husillo. Las ruedas A y B han de tener un número de dientes tal que la relación entre sí sea igual a la relación entre el paso a construir y el paso del husillo. La rueda conductora va montada en el eje del inversor; la conducida va montada en el eje de entrada de la caja de avances que, como está anulada, es como si fuese montada en el husillo de roscar. Se intercala una intermedia, que no cambia la relación de transmisión y sirve de enlace entre las otras dos. Normalmente, se montan cuatro ruedas; a veces, es necesario seis.

Proceso para calcular las ruedas de recambio

1. Establecer la relación paso a construir / paso husillo y transformarla en números enteros.
2. Simplificar la fracción hasta que el numerador y el denominador sean primos entre sí.
3. Multiplicar el numerador y el denominador por un número, de forma que los productos obtenidos coincidan con las ruedas disponibles. Si no es posible hallar dos ruedas adecuadas, se descomponen el numerador y el denominador en el producto de dos factores.
4. Aplicar la 3ª regla a ambos factores.
5. Comprobar que el tren de ruedas hallado no ofrece dificultades para el montaje en la lira del torno.

Casos que se pueden presentar en el roscado

• El paso del eje de roscar y el paso a construir vienen en mm.
• Ambos pasos vienen expresados en pulgadas.
• El paso del eje de roscar está en mm y el paso a construir en pulgadas.
• El paso del eje de roscar está en pulgadas y el paso a construir en mm.

Herramientas de roscar

La forma de la herramienta debe adaptarse al perfil de la rosca a realizar y se considera una cuchilla de forma. El ángulo de la punta es de 55° para la rosca Whitworth y 60° para la métrica, y se comprueba con unas plantillas especiales. Estas cuchillas no tienen ángulo de desprendimiento para que, cuando se afilen, el ángulo de la punta no se modifique. La colocación de la herramienta debe hacerse con cuidado, de forma que la punta quede a la altura del centro de la pieza y que el eje de simetría sea perpendicular al eje principal. Esta posición se efectúa con ayuda de plantillas.

Procedimientos de roscado

En el corte de roscas, la profundidad de pasada debe ser mayor al empezar, disminuyéndola cuando la viruta va saliendo más ancha. Cuando la herramienta penetra, corta por ambos lados por igual, produciendo vibraciones, y puede clavarse o engancharse. Por eso, se debe evitar que el útil trabaje en todo su perfil. La formación y desprendimiento de viruta se facilita si se hace trabajar el útil en un solo flanco del filete en cada pasada.

• Penetración recta para roscas de paso pequeño: P < 2 mm. Es el avance perpendicular al eje de la pieza. La profundidad de penetración se obtiene: Profundidad = 0.7 x Paso a construir
• Penetración recta con desplazamiento lateral: Cada tres pasadas, una décima de avance.
• Penetración oblicua: La herramienta mecaniza un solo flanco del filete. El carro orientable se gira la mitad del ángulo de la rosca, es decir, 30° para las roscas métricas e ISO y 27° 30′ para las roscas Whitworth. Las pasadas sucesivas se realizan por medio del tambor del carro. Para roscas de paso grande.

Torneado Cónico

Torneado de conos inclinando el carro orientable

Para mecanizar un cono por medio del carro orientable, hay que girar este alrededor de su eje vertical la mitad del valor del ángulo del cono, empleando la graduación circular de la plataforma giratoria. Para mayor precisión de la inclinación del carro, se debe emplear el comparador de reloj de la siguiente manera:

• Se desplaza el carro una distancia L de A a B.
• El reloj comparador señalará las medidas M y N en los citados A y B.
• La diferencia entre las medidas M y N será el valor del cateto AC del triángulo ABC. Por consiguiente, en dicho triángulo, tendremos: sin = (M-N)/L

Torneado de conos por desplazamiento transversal del contracabezal

Para mecanizar conos largos con poca conicidad, perpendicularmente al eje principal. La finalidad de este desplazamiento permite un reglaje preciso de los centros para realizar un torneado perfectamente cilíndrico, utilizando el avance automático del torno. El cálculo del desplazamiento del contracabezal se efectúa de la siguiente manera: tan = (D-d)/2L

Torneado de conos con copiador

Para mecanizar conos en grandes series. Copia la inclinación que tiene una plantilla, cuyo ángulo es la mitad del que tiene el cono a construir.

Operaciones y Herramientas en los Trabajos en el Torno

Cilindrado

Mecanizar la pieza, dándole forma de cilindro. A mano o mediante avance automático. La forma de las herramientas son las cuchillas de cilindrar rectas y las acodadas. Cuando el final del cilindrado termina a escuadra, se emplea la cuchilla de refrentar en ángulo y la de refrentar de costado. Estas cuchillas sólo se emplean para terminar el cilindrado, debido al menor rendimiento, y para enfrentar a escuadra.

Refrentado

Consiste en la obtención de superficies planas perpendiculares al eje de la pieza. Se puede refrentar desde fuera al centro de la pieza o en sentido inverso.

Troceado

Se emplean para cortar piezas de pequeños diámetros. Cuando los diámetros son mayores, se emplean las de cuello de cisne, que tienen elasticidad para soportar vibraciones o sacudidas durante el mecanizado. También se mejoran las condiciones del troceado afilando la arista principal del corte con un pequeño ángulo de 10° a 20° y lubricando abundantemente para facilitar la salida de la viruta.

Ranurado

Consiste en realizar ranuras circulares en piezas de revolución. Cuando son estrechas, se las denomina garganta. Las herramientas son semejantes a las utilizadas para corte. Como estas cuchillas tienden a engancharse y a romperse, se montan al revés y se lubrican abundantemente.

Taladrado

Con brocas montadas en el contracabezal. Las brocas de pequeño diámetro (< 12 mm) suelen tener el mango cilíndrico y se sujetan en el portabrocas; las de mayor diámetro tienen el mango cónico y se montan directamente o interponiendo conos reductores en el contracabezal.

Roscado

Consiste en realizar sobre la pieza una ranura que se desplaza helicoidalmente.

Torneado cónico

Es un cilindrado oblicuo respecto del eje de la pieza.

Torneado interior

Consiste en realizar en el interior de la pieza distintas operaciones como cilindrar, ranurar, refrentar.

Torneado excéntrico

Torneado de formas

Es el torneado de superficies redondeadas como esferas, mangos, etc. De curva irregular, se obtienen desplazando manualmente la cuchilla siguiendo el perfil de la pieza, combinando los movimientos transversal y longitudinal. Para el acabado de la superficie, puede usarse la lima y la lija de esmeril. Para evitar tener que reconstruir el perfil de la cuchilla de forma cada vez que se afila el ángulo de incidencia.

Moleteado

Es la operación que tiene por objeto conseguir superficies rugosas, que facilitan el agarre de las piezas con la mano, evitando el deslizamiento. Consiste en grabar por presión, sobre la superficie de revolución, dibujos en relieve. Las herramientas se llaman moletas y están constituidas por una o dos ruedas de acero templado que llevan el grabado en la superficie exterior.

Montaje de las herramientas

Las cuchillas se fijan en la torreta portaherramientas de forma sólida y rígida mediante tornillos. El filo del corte principal debe situarse a la altura del centro de la pieza o ligeramente por encima, ya que si está por debajo se clava en la pieza y si está por encima tiende a comprimirla. Para evitar que la herramienta flexione por el esfuerzo de corte, no debe sobresalir demasiado de la torreta.