Capítulo 2: Dominar el Torno – Piezas, Seguridad y Configuración

Unidad 1: El Torno Paralelo (Engine Lathe)

OBJETIVO

Al completar esta unidad, debería ser capaz de:

• Identificar las partes más importantes del torno y sus funciones.
• Entender las normas de seguridad del torno.
• Describir la configuración de una herramienta de corte para mecanizado.
• Describir el montaje de la pieza en el torno.
• Explicar cómo instalar la herramienta de corte.
• Describir el posicionamiento de la herramienta.
• Describir cómo centrar la pieza y el contrapunto.

Descripción

El torno es una máquina muy versátil e importante para saber operar. Esta máquina rota un objeto cilíndrico contra una herramienta que el individuo controla. El torno es el precursor de todas las herramientas de máquina. La pieza se sujeta y rota sobre su eje mientras la herramienta de corte avanza a lo largo de la línea de un corte deseado. El torno es una de las herramientas de máquina más versátiles usadas en la industria. Con accesorios adecuados, el torno puede usarse para torneado, conicidad, torneado de forma, roscado, frontado (facing), taladrado, mandrinado, conformado, rectificado, pulido. Las operaciones de corte se realizan con una herramienta de corte alimentada ya sea paralela o en ángulo recto al eje de la pieza. La herramienta de corte también puede alimentarse en un ángulo relativo al eje de la pieza, para mecanizar conicidades y ángulos. En un torno, el contrapunto (tailstock) no rota. En su lugar, el husillo que sujeta la pieza rota. Pinzas (collets), puntas (centers), platos de tres garras (three jaw chucks) y otros dispositivos de sujeción de pieza pueden sujetarse en el husillo. El contrapunto puede sujetar herramientas para taladrar, roscar, escariar o cortar conicidades. Además, puede soportar el extremo de la pieza usando una punta y puede ajustarse para adaptarse a diferentes longitudes de pieza.

Figura 1. Partes de un torno

1. Encendido/Apagado
2. Husillo Adelante/Reversa (gire la palanca arriba o abajo)
3. Volante del carro (Carriage Handwheel)
4. Volante de avance transversal (Cross Feed Handwheel)
5. Volante de avance compuesto (Compound Feed Handwheel)
6. Enganche carro/avance transversal (Carriage/Cross Feed Engage)
7. Media tuerca de roscado (Threading Half Nut)
8. Dial de roscado (Threading Dial)
9. Velocidad del husillo (Spindle Speed)
10. Freno (Brake)
11. Rango Alto/Bajo del husillo (Spindle High/Low Range)
12. Reversa de roscado/avance (empujar/tirar) (Thread/Feed Reverse)
13. Rangos de avance (A, B, C) (Feed Ranges)
14. Rangos de avance (R, S, T) (Feed Ranges)
15. Rangos de avance (V, W, X, Y, Z) – V y Z son ajustes para roscado
16. Caja de cambios (Gear Box)
17. Caja de cambios Alto/Bajo (Gear Box Low/High)
18. Contrapunto (Tailstock)
19. Portaherramientas (Tool Post)
20. Porta-herramienta (Toolholder)
21. Plato de tres garras (Three-Jaw Chuck)
22. DRO (Visualizador Digital) Selector Roscado/Avance (ver item 15)

Seguridad en el Torno

Como siempre, debemos ser conscientes de los requisitos de seguridad e intentar observar las normas de seguridad para eliminar lesiones graves a nosotros mismos u otros.

Use gafas, mangas cortas, sin corbata, sin anillos, no intente detener la pieza a mano. Detenga la máquina antes de revisar la pieza. ¿No sabe cómo funciona? – "No la haga funcionar." No use trapos cuando la máquina esté en marcha.

1. Retire la llave del plato inmediatamente después de usarla. No encienda el torno si la llave sigue en el plato.
2. Gire el plato o plato frontal a mano a menos que haya problemas de interferencia o holgura.
3. Es importante que el plato o plato frontal esté firmemente apretado en el husillo del torno.
4. Mueva la herramienta a una distancia segura del plato, pinza o plato frontal al insertar o quitar su pieza.
5. Coloque el portaherramientas a la izquierda del carro compuesto. Esto asegurará que el carro compuesto no choque contra el husillo o accesorios del plato.
6. Al instalar y quitar platos, platos frontales y puntas, asegúrese siempre que todas las superficies de contacto estén limpias y sin rebabas.
7. Asegúrese de que la herramienta de corte esté afilada y tenga los ángulos de despeje correctos.
8. Sujete la herramienta de corte lo más corto posible en el porta-herramientas para evitar que vibre o se rompa.
9. Aplique y mantenga uniformemente los fluidos de corte. Esto evitará deformaciones (morphing).
10. No haga girar un husillo roscado en reversa.
11. Nunca haga funcionar la máquina más rápido que la velocidad recomendada para el material específico.
12. Si un plato o plato frontal está atascado en la nariz del husillo, contacte a un instructor para quitarlo.
13. Si se hace algún lijado en una pieza girando en el torno, lije con la mano izquierda para evitar resbalar hacia el plato.
14. Siempre detenga la máquina antes de tomar medidas.
15. Detenga la máquina al remover virutas largas y fibrosas. Quítelas con un alicate.
16. Asegúrese de que el contrapunto esté bloqueado en su lugar y que los ajustes apropiados se hagan si la pieza se está torneando entre puntas.
17. Al torneado entre puntas, evite cortar completamente a través de la pieza.
18. No use trapos mientras la máquina esté en marcha.
19. Retire las herramientas del portaherramientas y contrapunto antes de limpiar.
20. No use aire comprimido para limpiar el torno.
21. Use cuidado al limpiar el torno. Las herramientas de corte están afiladas, las virutas están afiladas, y la pieza puede estar afilada.
22. Asegúrese de que la máquina esté apagada y limpia antes de dejar el área de trabajo. Siempre retire la llave del plato después de usar, evite juegos bruscos, mantenga el área del suelo limpia. Use cuidado al limpiar el torno, las herramientas de corte están afiladas, las virutas están afiladas, y la pieza puede estar afilada.

Aquí hay algunas preguntas importantes al operar un torno:

• ¿Por qué es importante la Velocidad de Corte adecuada?

Cuando se ajusta demasiado alta, la herramienta se desgasta rápido, se pierde tiempo reemplazando o reacondicionando la herramienta. Una velocidad de corte demasiado baja resulta en baja producción.

Conozca:

• Profundidad de corte para desbaste (roughing).
• Profundidad de corte para acabado (finishing).

Observe que los cortes de desbaste mayores van de 0,010 a 0,030 dependiendo del material mecanizado, y 0,002 a 0,012 para el avance de acabado para diferentes materiales.

• Avance para corte de desbaste.
• Avance para corte de acabado.

Observe que el avance para cortes de desbaste va de 0,005 a 0,020 dependiendo del material mecanizado, y 0,002 a 0,004 para el avance de acabado para diferentes materiales.

Terminología de Herramientas de Corte

Hay muchas herramientas diferentes que pueden usarse para torneado, frontado y corte (parting) en el torno. Cada herramienta suele ser de carburo como material base, pero puede incluir otros compuestos. Esta sección cubre las diferentes apariencias y usos de las herramientas de corte de torno.

Figura A: Herramienta de torneado estándar para crear hombro semi-cuadrado. Si hay suficiente material detrás del filo, la herramienta también puede usarse para desbaste.

Figura B: Herramienta de torneado estándar con ángulo de ataque (lead angle). Este ángulo permite cortes de desbaste pesados. También es posible girar la herramienta para crear un hombro semi-cuadrado.

Figura C: El radio de la punta (nose) es muy grande, lo que ayuda con acabados finos en cortes ligeros y pesados. La herramienta también puede usarse para formar un radio de esquina.

Figura D: Herramienta de torneado estándar rotada. Su punta lidera el filo para crear cortes de acabado ligeros en el diámetro exterior y cara del hombro.

Figura E: Herramienta de forma (form tool). Diferentes formas pueden rectificarse en la herramienta, que se reproducirán en la pieza.

Figura F: Herramienta de frontado (facing tool). Este cortador se usa para frontar el extremo de una pieza para proporcionar un acabado liso y plano. Si la pieza tiene un agujero en el centro, use una media punta (half-center) para estabilizar y soportar la pieza.

Figura G: Herramienta de ranurado o sub-corte (grooving or under-cutting tool). Como se muestra, se usa para cortar ranuras en la pieza. Con los despejes adecuados, la herramienta puede cortar profundo, o a la izquierda o derecha.

Figura H: Herramienta de corte (parting tool). Las herramientas de corte separan la pieza a una cierta longitud. Esta herramienta requiere una hoja preformada y porta-herramientas.

Figura I: Herramienta de roscado de 60° usada para roscar piezas.

Para Configurar una Herramienta de Corte para Mecanizado

• Mueva el portaherramientas al lado izquierdo del apoyo compuesto (compound rest).
• Monte un porta-herramientas en el portaherramientas de modo que el tornillo de fijación en el porta-herramientas esté aproximadamente 1 pulgada más allá del portaherramientas.
• Inserte la herramienta de corte adecuada en el porta-herramientas, haciendo que la herramienta sobresalga 0,500 pulgadas más allá del porta-herramientas.
• Ajuste la punta de la herramienta de corte a la altura del centro. Verifíquelo con regla recta o contrapunto.
• Apriete el portaherramientas firmemente para evitar que se mueva durante un corte.

Figura 2: Portaherramientas y Porta-herramienta

Para Montar la Pieza en el Torno

• Verifique que la punta central gira verdadera (running true). Si no gira verdadera, quite la punta, limpie todas las superficies y vuelva a colocar la punta. Verifique de nuevo la veracidad.
• Limpie las puntas del torno y los agujeros centrales en la pieza.
• Ajuste el husillo del contrapunto hasta que sobresalga aproximadamente 3 pulgadas más allá del contrapunto.
• Afloje la tuerca de sujeción o palanca del contrapunto.
• Coloque el extremo de la pieza en el plato y deslice el contrapunto hasta que soporte el otro extremo de la pieza.
• Apriete la tuerca de sujeción o palanca del contrapunto.

Figura 3: Pieza en Torno

Instalación de una Herramienta de Corte

• Los porta-herramientas se usan para sujetar herramientas de corte de torno.
• Para instalar, limpie el porta-herramientas y apriete los tornillos.
• El porta-herramientas del torno se sujeta al portaherramientas usando una palanca de liberación rápida.
• El portaherramientas se sujeta a la máquina con un tornillo en T.

Figura 4: Instalación de una Herramienta de Corte

Posicionamiento de la Herramienta

Para reposicionar la herramienta de corte, mueva el carro transversal (cross slide) y el carro del torno (lathe saddle) a mano. Los avances automáticos (power feeds) también están disponibles. Los procedimientos exactos dependen de la máquina. El apoyo compuesto (compound) proporciona un tercer eje de movimiento, y su ángulo puede alterarse para cortar conicidades en cualquier ángulo.

1. Afloje los tornillos que mantienen el apoyo compuesto sujeto al carro.
2. Gire el apoyo compuesto al ángulo correcto, usando el indicador dial ubicado en la base del apoyo compuesto.
3. Apriete los tornillos de nuevo.
4. La herramienta puede alimentarse a mano a lo largo del ángulo elegido. El apoyo compuesto no tiene avance automático.
5. Si se necesita, use dos manos para una velocidad de avance más suave. Esto hará un acabado fino.
6. Tanto el apoyo compuesto como el carro transversal tienen diales micrométricos, pero el carro (saddle) carece de uno.
7. Si se necesita más precisión al posicionar el carro, use un comparador (dial indicator) acoplado al carro. Los comparadores presionan contra topes.

Figura 5: Posicionamiento de la Herramienta

Centrado de la Pieza

Regla de Acero (Steel Rule)

1. Coloque la regla de acero entre la pieza y la herramienta.
2. La herramienta está centrada cuando la regla está vertical.
3. La herramienta está alta cuando la regla se inclina hacia adelante.
4. La herramienta está baja cuando la regla se inclina hacia atrás.

Punta del Contrapunto (Tailstock Center)

1. Referencie el centro del contrapunto al ajustar la herramienta.
2. Posicione la punta de la herramienta con el centro del contrapunto.

PRUEBA DE LA UNIDAD

1. Enumere las diez partes más importantes del Torno.
2. Enumere cinco normas de seguridad del Torno.
3. ¿Por qué es importante la velocidad de corte?
4. ¿Qué es un Porta-herramientas (Toolholder)?
5. ¿Dónde monta un Porta-herramientas?
6. ¿Cuánto extiende la herramienta de corte en el Porta-herramientas?
7. Enumere tres herramientas de corte diferentes.
8. Describa el posicionamiento de la herramienta.
9. Explique cómo centrar la pieza.
10. ¿Cuáles son las dos formas de centrar la pieza?