Torno vertical

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Artículo principal: Torno

Mecanizado en torno vertical.

El torno vertical es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas de gran tamaño, que van sujetas al plato de garras u otros operadores, y que por sus dimensiones o peso harían difícil su fijación en un torno horizontal.

Los tornos verticales tienen el eje dispuesto verticalmente y el plato giratorio sobre un plano horizontal, lo que facilita el montaje de las piezas voluminosas y pesadas. Es pues el tamaño lo que identifica a estas máquinas, permitiendo el mecanizado integral de piezas de gran tamaño.

Actualmente la mayoría de tornos verticales que se construyen van guiados por control numérico por computadora (CNC) y actúan siguiendo las instrucciones de mecanizado contenidas en un software previamente realizado por un programador conocedor de la tecnología del torneado.

En los tornos verticales no se pueden mecanizar ejes que vayan fijados entre puntos, porque carecen de contrapunto, así que solamente se mecanizan aquellas piezas que van sujetas al aire con un plato de garras adecuado u otros sistemas de fijación en el plato.

La manipulación de las piezas para fijarlas en el plato se hace mediante grúas de puente o polipastos

Las condiciones tecnológicas del mecanizado son las mismas que las de un torno normal.

Elección de las herramientas para torneado

Herramienta de torneado exterior

Herramienas de torneado interior

En los tornos modernos, debido al alto coste que tiene el tiempo de mecanizado, es de vital importancia hacer una selección adecuada de las herramientas que permita realizar los mecanizados en el menor tiempo posible y en condiciones de precisión y calidad requeridos.

Factores de selección para operaciones de torneado

• Diseño y limitaciones de la pieza. Tamaño, tolerancias del torneado, tendencia a vibraciones, sistemas de sujeción, acabado superficial. Etc.

• Operaciones de torneado a realizar: Cilindrados exteriores o interiores, refrentados, ranurados, desbaste, acabados, optimización para realizar varias operaciones de forma simultánea, etc.

• Estabilidad y condiciones de mecanizado: Corte intermitente, voladizo de la pieza, forma y estado de la pieza, estado, potencia y accionamiento de la máquina, etc.

• Disponibilidad y selección del tipo de torno: Posibilidad de automatizar el mecanizado, poder realizar varias operaciones de forma simultánea, serie de piezas a mecanizar, calidad y cantidad del refrigerante, etc.

• Material de la pieza: Dureza, estado, resistencia, maquinabilidad, barra, fundición, forja, mecanizado en seco o con refrigerante, etc.

• Disponibilidad de herramientas: Calidad de las herramientas, sistema de sujeción de la herramienta, acceso al distribuidor de herramientas, servicio técnico de herramientas, asesoramiento técnico.

• Aspectos económicos del mecanizado: Optimización del mecanizado, duración de la herramienta, precio de la herramienta, precio del tiempo de mecanizado

Aspectos especiales de las herramientas para mandrinar:

Se debe seleccionar el mayor diámetro de la barra posible y asegurarse una buena evacuación de la viruta. Seleccionar el menor voladizo posible de la barra. Seleccionar herramientas de la mayor tenacidad posible

Formación de viruta

El torneado ha evolucionado tanto que ya no se trata tan solo de arrancar material a gran velocidad, sino que los parámetros que componen el proceso tienen que estar estrechamente controlados para asegurar los resultados finales de economía calidad y precisión.

La forma de tratar la viruta se convierte en un proceso complejo, donde intervienen todos los componentes tecnológicos del mecanizado, para que pueda tener el tamaño y la forma que no perturbe el proceso de trabajo. Si no fuera así se acumularían rápidamente masas de virutas largas y fibrosas en el área de mecanizado que formarían madejas enmarañadas e incontrolables.

La forma que toma la viruta se debe principalmente al material que se está cortando y puede ser de material dúctil y también quebradiza y frágil.

El avance con el que se trabaje y la profundidad de pasada, son bastante responsables de la forma de viruta, y cuando no se puede controlar con estas variables hay que recurrir a elegir la herramienta que lleve incorporado un rompevirutas eficaz.

Mecanizado en seco y con refrigerante

Hoy en día el torneado en seco es completamente viable y se emplea en numerosas aplicaciones. Hay una tendencia reciente a efectuar los mecanizados en seco siempre que la calidad de la herramienta lo permita. Una zona de temperatura de corte más elevada puede ser en muchos casos, un factor positivo.

Sin embargo el mecanizado en seco no es adecuado para todas las aplicaciones, especialmente para taladrados, roscados y mandrinados para garantizar la evacuación de las virutas.

Es necesario evaluar con cuidado operaciones, materiales, piezas, exigencias de calidad y maquinaria para identificar los beneficios de eliminar el aporte de refrigerante

Todos los fluidos de corte son residuos peligrosos, por lo que deben ser tratados como tales por empresas especializadas. La opción prioritaria en la gestión medioambiental de procesos es siempre la minimización de los residuos, lo cual es aplicable al caso del fluido de corte.

Fundamentos tecnológicos del torneado

En el torneado hay seis parámetros clave:

• 1.Velocidad de corte. $~(V_c)$ Se define como la velocidad lineal en la periferia de la zona que se está mecanizando. Su elección viene determinada por el material de la herramienta, el tipo de material de la pieza y las características de la máquina. Una velocidad alta de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. La velocidad de corte se expresa en metros/minuto

• 2.Velocidad de rotación de la pieza, $~(N)$ normalmente expresada en revoluciones por minuto. Se calcula a partir de la velocidad de corte y del diámetro mayor de la pasada que se está mecanizando.

• 3.Avance $~(F)$, definido como la velocidad de penetración de la herramienta en el material. Se puede expresar de dos maneras: bien como milímetros de penetración por revolución de la pieza, o bien como milímetros de penetración por minuto de trabajo.

• 4 Profundidad de pasada: Es la distancia radial que abarca una herramienta en su fase de trabajo. Depende de las características de la pieza y de la potencia del torno.
• 5 Potencia de la máquina: Está expresada en kW, y es la que limita las condiciones generales del mecanizado, cuando no está limitado por otros factores.

• 6 Tiempo de torneado $~(T)$. Es el tiempo que tarda la herramienta en efectuar una pasada.

Estos parámetros están relacionados por las fórmulas siguientes:

$V_c\ \mathrm{(m/minuto)}\ =\ \frac{N\ \mathrm{(rpm)}\ \times\ 3,14\ \times\ \mathrm{Di\acute ametro\ (mm)}}{1000}$

$F\ \mathrm{(mm/minuto)}\ =\ N\ \mathrm{(rpm)}\ \times F\ \mathrm{(mm/revoluci\acute on)}$

$T\ \mathrm{(minutos)}\ =\ \frac{\mathrm{ Longitud\ de\ pasada\ (mm)}}{F\ \mathrm{(mm/minuto)}}$

Generalmente, la velocidad de corte óptima de cada herramienta y el avance de la misma vienen indicados en el catálogo del fabricante de la herramienta o, en su defecto, en los prontuarios técnicos de mecanizado.

Fuentes

• Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo. ISBN 84-9732-428-5.

• Sandvik Coromant (2006). Guía Técnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10.

• Larbáburu Arrizabalaga, Nicolás (2004). Máquinas. Prontuario. Técnicas máquinas herramientas.. Madrid: Thomson Editores. ISBN 84-283-1968-5.

• Varios autores (1984). Enciclopedia de Ciencia y Técnica. Salvat Editores S.A. ISBN 84-345-4490-3.

• Varios autores (2005). Problemas resueltos de Tecnología de Fabricación. Thomson Editores Spain. ISBN 84-9732-345-9.

Véase también

Tornear

Torno

Torneado

Torno CNC

Enlaces externos

Museo de máquina herramienta

Commons

• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre tornos.

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