Torneado

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El torneado es un proceso de mecanizado en el que una herramienta de corte , normalmente una broca no rotatoria , describe una trayectoria helicoidal moviéndose más o menos linealmente mientras la pieza de trabajo gira .

Por lo general, 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 llama " mandrilado ". Por lo tanto, la frase "torneado y mandrilado" categoriza la familia más grande de procesos conocidos como torneado. El corte de caras en la pieza de trabajo, ya sea con una herramienta de torneado o de mandrilado, se llama "refrentado" y puede agruparse en cualquiera de las categorías como un subconjunto.

El torneado se puede realizar de forma manual, en un torno tradicional , que con frecuencia requiere una supervisión continua por parte del operador, o mediante un torno automatizado que no la requiere. Hoy en día, el tipo más común de automatización es el control numérico por computadora , más conocido como CNC. (El CNC también se utiliza comúnmente con muchos otros tipos de mecanizado además del torneado).

Al tornear, la pieza de trabajo (un trozo de material relativamente rígido como madera, metal, plástico o piedra) se hace girar y una herramienta de corte se desplaza 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 mandrilado ) para producir componentes tubulares con diversas geometrías. Aunque ahora es bastante raro, los primeros tornos incluso podían usarse para producir figuras geométricas complejas, incluso los sólidos platónicos ; aunque desde la llegada del CNC se ha vuelto inusual usar un control de trayectoria de herramienta no computarizado para este propósito.

Los procesos de torneado se llevan a cabo normalmente en un torno, considerado como la máquina herramienta más antigua, y pueden ser de diferentes tipos, como torneado recto , torneado cónico , perfilado o ranurado externo . Estos 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 una sola punta . Cada grupo de materiales de la pieza de trabajo tiene un conjunto óptimo de ángulos de herramienta que se han desarrollado a lo largo de los años.

Los restos de metal de desecho de las operaciones de torneado se conocen como virutas (en Norteamérica) o virutas (en Gran Bretaña). En algunas zonas se las conoce como virutas .

Los ejes de movimiento de la herramienta pueden ser literalmente una línea recta, o pueden estar a lo largo de un conjunto de curvas o ángulos, pero son esencialmente lineales (en el sentido no matemático).

Un componente que se somete a operaciones de torneado puede denominarse "pieza torneada" o "componente mecanizado". Las operaciones de torneado se llevan a cabo en un torno que puede operarse manualmente o mediante CNC.

Las operaciones específicas de torneado incluyen:

Torneado

El proceso general de torneado implica girar una pieza mientras una herramienta de corte de un solo punto se mueve en paralelo al eje de rotación. ^[1] El torneado se puede realizar en la superficie externa de la pieza, así como en la superficie interna (el proceso conocido como mandrilado ). El material de partida es generalmente una pieza de trabajo generada por otros procesos como fundición , forjado , 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 c) utilizando un accesorio de copia hidráulica d) utilizando un torno CNC e) utilizando una herramienta de conformado f) mediante el desplazamiento del contrapunto: este método es más adecuado para conicidades poco profundas. ^[2]

Generación esférica

La generación esférica produce una superficie esférica terminada al girar una forma alrededor de un eje fijo de revolución. Los métodos incluyen a) usar un accesorio de copia hidráulica b) un torno CNC (control numérico computarizado) c) usar una herramienta de forma (un método preliminar) d) usar una plantilla de bancada (se necesita un dibujo para explicarlo). ^[2]

Torneado duro

El torneado duro es un tipo de torneado que se realiza en materiales con una dureza Rockwell C mayor a 45. Generalmente se realiza después de que la pieza de trabajo se trata térmicamente . ^[3]

El proceso está destinado a reemplazar o limitar las operaciones de rectificado tradicionales . El torneado duro, cuando se aplica únicamente con fines de eliminación de material, compite favorablemente con el rectificado basto. Sin embargo, cuando se aplica para el acabado donde la forma y la dimensión son críticas, el rectificado es superior. El rectificado produce una mayor precisión dimensional de redondez y cilindricidad. Además, los acabados de superficie pulidos de Rz = 0,3-0,8z no se pueden lograr solo con el torneado duro. El torneado duro es apropiado para piezas que requieren una precisión de redondez de 0,5-12 micrómetros y/o una rugosidad superficial de Rz 0,8-7,0 micrómetros. Se utiliza para engranajes, componentes de bombas de inyección y componentes hidráulicos, entre otras aplicaciones. ^[3]

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 la operación del carro transversal, si está instalado, a diferencia del avance longitudinal (torneado). 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 "refrentado".

De despedida

Este proceso, también llamado tronzado o corte , se utiliza para crear ranuras profundas que separarán un componente completo o parcialmente completo de su material original.

Ranurado

El ranurado es similar al tronzado, excepto que las ranuras se cortan a una profundidad específica en lugar de cortar un componente completo o parcialmente completo de la pieza. El ranurado se puede realizar en superficies internas y externas, así como en la cara de la pieza (ranurado de cara o trepanado).

Las operaciones no específicas incluyen:

Aburrido

Ampliación o alisado de un orificio existente creado mediante perforación, moldeado, etc., es decir, el mecanizado de formas cilíndricas internas (generación) a) mediante el montaje de la pieza de trabajo en el husillo a través de un mandril o placa frontal b) mediante el montaje de la pieza de trabajo en el carro transversal y la colocación de 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 tornos de bancada larga, la pieza de trabajo grande se puede atornillar a un accesorio en la bancada y pasar un eje entre dos orejetas en la pieza de trabajo y estas orejetas se pueden perforar hasta el tamaño deseado. Una aplicación limitada pero que está disponible para el tornero/maquinista experto. ^[2]

Perforación

Se utiliza para quitar material del interior de una pieza de trabajo. Este proceso utiliza brocas estándar que se mantienen fijas en el contrapunto o en la torreta de herramientas del torno. El proceso se puede realizar con máquinas perforadoras disponibles por separado.

Moleteado

El corte de un patrón dentado sobre la superficie de una pieza para utilizarlo como agarre manual o como mejora visual utilizando una herramienta de moleteado de propósito especial. ^[2]

Escariado

Operación de calibrado que elimina una pequeña cantidad de metal de un orificio ya perforado. ^[2] Se realiza para hacer orificios internos de diámetros muy precisos. Por ejemplo, un orificio de 6 mm se hace perforando con una broca de 5,98 mm y luego se escaria hasta obtener dimensiones precisas.

Enhebrado

Tanto las roscas de tornillo estándar como las no estándar se pueden tornear en un torno utilizando una herramienta de corte adecuada. (Generalmente tienen 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 se lo conoce como roscado de un solo punto.

Roscado de tuercas y agujeros roscados a) utilizando machos de roscar manuales y contrapunto central b) utilizando un dispositivo de roscado con embrague deslizante para reducir el riesgo de rotura del macho de roscar. ^[2]

Las operaciones de roscado incluyen a) todo tipo de formas de roscas internas y externas utilizando una herramienta de una sola punta, también roscas cónicas, roscas de doble entrada, roscas de entrada múltiple, sinfines como los utilizados en cajas de reducción de ruedas helicoidales, husillos con roscas de entrada 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]

Torneado poligonal

en el que se mecanizan formas no circulares sin interrumpir la rotación de la materia prima.

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 sujete y gire la pieza de trabajo mientras se avanza una broca hacia la pieza de trabajo, lo que provoca 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 usos especiales . Algunos de los más pequeños se montan en el banco y son semiportátiles. Los tornos más grandes se montan en el suelo y pueden requerir un transporte especial si deben trasladarse. 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 moverlo de un lugar de trabajo a otro. El torno de motor es ideal para este propósito. 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 usos especiales generalmente se utilizan en talleres de producción o de trabajo para la producción en masa o piezas especializadas, mientras que los tornos de motor básicos generalmente se utilizan para cualquier tipo de trabajo de torno.

A lo largo de los años, en la industria manufacturera, con la mejora de la dificultad del procesamiento del producto, ha surgido el centro compuesto de fresado y torneado CNC, que mantiene las características del mecanizado del torno, pero también aumenta la función de la fresadora , la combinación de los dos para mejorar la eficiencia de producción.

• Mandril : Los mandriles son un método de sujeción muy común. Hay muchos tipos, algunos para piezas redondas y cuadradas y otros para formas irregulares.
• Pinza : se utiliza principalmente para piezas de trabajo redondas pequeñas.
• Placa frontal : se pueden utilizar una placa frontal, un perro de transmisión y un mandril para tornear piezas en bruto, como engranajes.
• Centros : Conos puntiagudos entre los cuales gira la pieza, a menudo accionados por un "perro". Pueden utilizarse para hacer girar ejes y cilindros más largos.
• Centro de accionamiento : utiliza dientes hidráulicos o accionados por 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.

Los distintos ángulos, formas y tamaños de una herramienta de corte de una sola punta tienen una relación directa con la superficie resultante de una pieza de trabajo en las operaciones de mecanizado. Existen distintos tipos de ángulos, como el ángulo de ataque , el ángulo de ataque lateral , el ángulo de filo , el ángulo de alivio y el radio de punta , que pueden ser diferentes con respecto a la pieza de trabajo. Además, existen muchas formas de herramientas de corte de una sola punta , como las de forma de V y las cuadradas. Por lo general, se utiliza un portaherramientas especial para sujetar la herramienta de corte con firmeza durante la operación.

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 causar desviaciones, vibraciones o vibraciones significativas durante la operación. Hay tres fuerzas principales durante un proceso de torneado:

• La fuerza de corte o tangencial actúa hacia abajo sobre la punta de la herramienta, lo que permite desviar la pieza hacia arriba. Proporciona 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 denomina fuerza de avance porque se encuentra 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.

Las velocidades y los avances para 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.

• La distancia que la herramienta recorre en el material en una revolución se denomina "avance". Se especifica en mm por revolución (mm/rev).

• Torneado de diamantes
• Motor girando
• Torneado duro
• Pies de superficie por minuto
• Torneado de madera

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Torneado (proceso de mecanizado) .

• "Introducción al torno". Archivado desde el original el 29 de enero de 2010. Consultado el 8 de enero de 2010 .