Operaciones fundamentales en el torno mecánico: cilindrado, refrentado, roscado y conicidad

Operaciones Fundamentales en el Torno Mecánico

1. Lunetas: Soporte para Piezas Largas

¿Qué son y para qué sirven las lunetas?

Las lunetas son dispositivos esenciales para el mecanizado de piezas de longitudes muy grandes, donde la flexión de la pieza es evidente y necesita soporte adicional.

Tipos de Lunetas:

• Lunetas fijas: Utilizadas principalmente para piezas escalonadas.
• Lunetas móviles: Ideales para piezas cilíndricas, ya que se mueven junto con el carro.

2. Extracción del Punto del Contrapunto

¿Cómo se extrae el punto colocado en el contrapunto del torno?

La extracción se realiza girando el volante del contrapunto, lo que provoca el retroceso del eje y la liberación del punto.

3. Operación de Cilindrado

Pasos clave en una operación de cilindrado:

1. Cálculo y ajuste de revoluciones: Determinar las revoluciones por minuto (RPM) adecuadas para el material y la herramienta, y ajustarlas en la caja de velocidades del torno.
2. Definición de la profundidad de pasada: Establecer la cantidad de material a remover en cada pasada.
3. Cálculo del avance: Determinar la velocidad a la que la herramienta se desplaza longitudinalmente a lo largo de la pieza.

4. Refrentado: Mecanizado de Caras Frontales

¿Qué es el refrentado y cómo se realiza esta operación?

El refrentado consiste en mecanizar las caras frontales de una pieza, dejándolas perfectamente perpendiculares al eje de rotación. Se lleva a cabo mediante el movimiento transversal de la herramienta.

Altura de la herramienta en el refrentado:

La herramienta debe situarse a la altura del contrapunto para asegurar un corte óptimo y preciso.

Inconvenientes al refrentar:

Al refrentar, la velocidad de corte disminuye a medida que la herramienta se acerca al centro de la pieza. Para compensar este efecto y mantener una velocidad de corte constante, es necesario aumentar progresivamente las revoluciones del torno a medida que la herramienta se aproxima al centro.

5. Ranurado y Tronzado: Operaciones de Corte Específicas

¿Qué significa ranurado?

El ranurado es el proceso de mecanizar ranuras cilíndricas a profundidad variable en una pieza. En algunos casos, el ranurado puede llegar a cortar completamente la pieza (operación de tronzado).

Importancia de los refrigerantes en el tronzado:

Sí, es crucial aplicar refrigerantes durante el tronzado. Esta operación genera una gran cantidad de calor debido a la fricción y el corte, y el refrigerante ayuda a disipar este calor, prolongando la vida útil de la herramienta y mejorando el acabado superficial.

Control de la rebaba en el tronzado:

La rebaba que se produce al finalizar el tronzado puede controlarse eficazmente utilizando una plaquita de corte que presente un pequeño ángulo de incidencia o un diseño con rompevirutas, lo que ayuda a evitar su formación excesiva.

Velocidad de corte en tronzado/ranurado vs. cilindrado:

La velocidad de corte en el tronzado o ranurado debe ser considerablemente más lenta que en el cilindrado, debido a la mayor carga de corte y la necesidad de un control preciso.

Características de las virutas en tronzado/ranurado:

Las virutas generadas en estas operaciones deben ser en forma espiral, enrolladas y ligeramente curvadas, indicando un proceso de corte adecuado.

Características de las herramientas para tronzado:

Las herramientas empleadas para el tronzado deben tener una plaquita con un pequeño ángulo de incidencia y un ángulo de desprendimiento positivo para facilitar la evacuación de la viruta y reducir la fuerza de corte.

Problemas en el ranurado interior con portaherramientas:

• Portaherramientas muy robusto: Impide la correcta salida de la viruta, lo que puede provocar acumulaciones y roturas de herramienta.
• Portaherramientas muy alargado: Genera vibraciones excesivas durante el mecanizado, afectando la precisión y el acabado superficial.

6. Conicidad e Inclinación: Geometría en el Torno

Definiciones:

• Conicidad (C): Se refiere al movimiento simultáneo del carro principal y el carro transversal para mecanizar conos o troncos de cono. Se calcula como la relación entre la diferencia de diámetros (D - d) y la longitud (L) del cono: C = (D - d) / L.
• Inclinación (I): Es la relación entre la variación del radio y la longitud del cono: I = (D - d) / (2 * L).

Ejemplos de cálculo:

• Conicidad C:
  • Para D=50, d=20, L=50: C = (50 - 20) / 50 = 30 / 50 = 0.6
  • Para D=50, d=30, L=79: C = (50 - 30) / 79 = 20 / 79 ≈ 0.253
• Inclinación I:
  • Para D=50, d=20, L=50: I = (50 - 20) / (2 * 50) = 30 / 100 = 0.3
  • Para D=50, d=30, L=79: I = (50 - 30) / (2 * 79) = 20 / 158 ≈ 0.126

7. Métodos para Mecanizar Conos

a) Inclinando el carro superior (cero):

Este método implica inclinar el carro superior del torno al ángulo deseado para generar la conicidad.

• Ejemplo de cálculo de ángulo a partir de inclinación:
  • Si I = 0.3, el ángulo de inclinación es arctan(0.3) ≈ 16° 42' (aproximadamente 16 grados y 42 minutos).
  • Si I = 0.126, el ángulo de inclinación es arctan(0.126) ≈ 7° 13' (aproximadamente 7 grados y 13 minutos).

b) Desplazamiento lateral del contrapunto:

Este método se utiliza para conos largos y poco pronunciados, desplazando lateralmente el contrapunto.

• Ejemplo de cálculo de desplazamiento (e):
  • Si D=50, d=30, L_cono=7 y se busca un desplazamiento de 15mm, esto implicaría una longitud total de la pieza de L_total = (15 * 2 * 7) / (50 - 30) = 10.5 mm. (Nota: La relación original 50*30/7=15mm no se corresponde directamente con la fórmula estándar de desplazamiento del contrapunto, que es e = L_total * (D-d) / (2 * L_cono). Se ha interpretado el resultado dado.)
  • El cálculo 50*30/2=10mm es matemáticamente incorrecto.

Nota: Durante el proceso de mecanizado, las piezas pueden experimentar un ligero incremento en sus dimensiones debido a la deformación térmica producida por el calor. Esto debe considerarse para tolerancias de precisión.

8. Roscado Mediante Cuchilla

¿Cómo se realiza el roscado mediante cuchilla?

El roscado se efectúa penetrando la cuchilla de forma radial, con un ángulo nominal respecto al eje de la pieza. Para roscas de gran tamaño, se recomienda un mecanizado previo de desbaste para remover la mayor parte del material. Una vez desbastado y eliminado el material sobrante, se finaliza la rosca con la herramienta adecuada para obtener el perfil y acabado deseados.

Las roscas pueden ser realizadas tanto en superficies interiores como exteriores, y pueden tener sentido derecho o izquierdo, según la aplicación.

9. Taladrado en el Torno

¿Qué herramientas se emplean para taladrar en el torno?

Para realizar operaciones de taladrado en el torno, se utilizan principalmente un portabrocas (para sujetar la broca), brocas de diferentes diámetros y tipos, y taladrina (un fluido de corte) para lubricar y refrigerar la zona de corte.

Alineación de la broca respecto al eje:

Para asegurar que la broca se encuentre perfectamente alineada respecto al eje de la pieza, se debe colocar a la altura del punto (contrapunto) del torno, coincidiendo con el eje de simetría de la pieza.