TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN

INFORME DE LABORATORIO

TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN

EL TORNO Y MÁQUINAS ALESADORAS

FACULTAD DE INGENIERIA

El TORNOEl torno es un conjunto de máquinas y herramientas que permiten conformar piezas mediante mecanizado. El torno hace girar la pieza que se va a trabajar mientras una o más herramientas de corte son empujados en contra de la superficie de la pieza, con un movimiento regulado.

Partes del torno

Bancada: Es la superficie de apoyo y la columna vertebral del torno. La bancada guía a las demás partes de la máquina, su rigidez y alineación afectan la precisión de las partes maquinadas en el torno.

Carro principal o longitudinal: Se desliza sobre la parte superior de las guías de la bancada, y tiene mecanismos que le permiten tener movimientos tanto manuales como automáticos.

Carro transversal: El carro principal lleva un guía perpendicular a los de la bancada y sobre ella se desliza el carro transversal.

Carro auxiliar: Está montado sobre el carro transversal y puede ser girado en cualquier ángulo horizontal.

Torreta portaherramientas: Se ubica sobre el carro auxiliar, permite sostener varias herramientas para el torneado y ser girado para configurar el ángulo de incidencia de la herramienta en el material.

Cabezal giratorio o plato: Para sujetar las piezas se utilizan platos de de sujeción universal que tienen tres mordazas que se mueven con una sola llave.

También se puede utilizar platos de cuatro mordazas que se ajustan con una entrada de llave autónoma.

Buríl: En el torno se quita el material de la pieza haciéndola girar contra una herramienta de corte de una sola punta. Esta herramienta deber ser muy dura y no debe perder su dureza por el calor generado por el maquinado. Usualmente el buríl está hecho de acero rápido que cumple con estos requisitos, pero en ocasiones es necesaria una mayor dureza para esta herramienta de corte, y entonces se debe buscar otro material, por ejemplo el tungsteno.

Buriles de acero rápido.

Buríl con punta de tungsteno.

Operaciones

Se pueden realizar distintas operaciones con el torno. Entre estas encontramos:

Cilindrado: Consiste en la reducción del diámetro de la pieza que se trabaja en el torno, el resultado es una superficie cilíndrica.

Refrentado: Consiste en el mecanizado del extremo de la pieza con el fin de obtener una superficie plana. En esta operación el buríl avanza axialmente hasta el centro de la pieza.

Ranurado: Consiste en mecanizar ranuras de anchura y profundidad variables en la pieza trabajada.

Torneado de conos: Se genera un cono cambiando el ángulo de la torreta del torno y luego haciendo que el carríl móvil avance.

Taladrado: Permite hacer un agujero en el centro del eje de rotación de la pieza. Para realizar esta operación se utiliza un portabroca, donde, como su nombre lo indica, se sujeta la broca.

Roscado: Mediante esta operación se obtienen superficies helicoidales cilíndricas. El roscado puede ser interno o externo.

1. Roscado externo:

2. Roscado Interno:

Maquinas AlesadorasEl alesado es la expansión cilíndrica o cónica de la superficie de una cavidad previamente hecha a una pieza, con el objetivo de cumplir entre muchas funcionalidad, un fin específico planteado por su fabricante. Este proceso mecanizado es muy utilizado en los diferentes sectores industriales tales como el automotor, agroindustrial, entre otros. Para la realización de este tipo de procedimiento lo más lógico es que estas industrias utilicen maquinas alesadoras o más conocidas como mandriladoras, este nombre se debe a que el elemento que sostiene al portaherramientas se llama mandril.

Las máquinas alesadoras son otra variedad del torno, utilizadas para tornear superficies cilíndricas interiores piezas complicadas, voluminosas y de gran longitud. También pueden realizar operaciones de taladrado, fresado, roscado, fileteado, escareado a una alta precisión y con un buen acabado a la pieza.

Partes de una maquina alesadora

Una maquina alesadora se compone de las siguientes partes:

Base o bancada: tiene la forma de una caja con nervaduras para evitar deformaciones, asegurando resistencia interna. Es de fundición de elevada resistencia y dureza. En su parte superior van las guías para el deslizamiento del carro longitudinal.

Montante – columna del cabezal: también llamado bastidor, se levanta a la izquierda de la bancada y va fijado sobre ella. Es hueco y de sección cuadrangular. En la parte anterior están dispuestas las guías para el deslizamiento del cabezal con regulación de altura. Es de fundición de alta resistencia y conformada interiormente con nervaduras.

Cabezal: es el órgano más importante de la máquina, pues del mandril porta herramientas que recibe del husillo el movimiento de giro y del montaje del mismo sobre las guías del montante, depende la precisión de la máquina y de los agujeros obtenidos. Se desplaza en sentido vertical en forma automática, yendo así al punto deseado y frentear superficies de planos verticales a través del giro del plato que lleva la herramienta.

Lleva a la izquierda una cama o cuna para alojar la barra mandril cuando ésta es retirada de su posición de trabajo. Interiormente, cuenta con el husillo porta plato giratorio, la caja de velocidades y los mandos para las maniobras, que se hallan centralizados en un panel al frente.

El cabezal, por una serie de mecanismos internos, permite:

Hacer girar solo el husillo. Hacer girar el plato con el husillo.

Hacer girar a ambos solidariamente. Hacer girar a ambos independientemente a velocidades diferentes,

para efectuar operaciones simultáneas.

El cabezal recibe su movimiento de un motor directamente acoplado y se halla equilibrado por medio de contrapesos, cadenas y roldanas, por razones de facilidad de traslación sobre las guías del montante.

Plato de frentear: tiene por objeto efectuar los rebajes normales al eje de giro, y puede desmontarse fácilmente de la máquina. Para el alesado de cámaras internas (cajeado) se emplea un plato especial, el cual permite un desplazamiento radial del eje, para obtener diversos diámetros a la medida deseada, y para roscados.

Mandril o barra de alesar: lleva en su extremo un agujero a cono Morse, pudiéndose montar herramientas varias para ejecutar diversas operaciones en una misma pieza, además de alesado y frenteado. La barra de alesar es cilíndrica y posee estrías para dejar salida a las virutas.

Mesa horizontal: la mesa en que se fijan las piezas a mecanizar tiene una superficie plana horizontal que, provista de ranuras en T, sirven para sujeción por medio de tornillos. Va montada sobre carros a través de los cuales toma movimientos longitudinal y transversal. Sobre el transversal hay una pieza llamada trineo, con guías circulares anulares, para obtener movimiento giratorio, pudiendo bloquearse en cualquier punto, para trabajar la pieza en diversas posiciones siempre sujetada.

Existen alesadoras cuya mesa de sujeción es fija (para piezas grandes). En este caso, las columnas de las máquinas pueden desplazarse transversalmente en forma manual o automática.

Montante porta luneta: definida como órgano complemento del cabezal, es una columna auxiliar de sección cuadrangular de fundición y nervada interiormente. Se alinea sobre las mismas guías de la bancada que sirven para la mesa, y puede fijarse en cualquier posición. Lleva guías verticales que sirven para deslizar y fijar la luneta una vez regulada en altura.

Cuando se precisen tornear interiores de gran longitud con el uso de la barra porta herramientas, es necesario apoyarlo en su extremo opuesto por medio de la luneta, que sostiene y guía a la barra de alesar. Puede desplazarse verticalmente, y la regulación de altura puede hacerse a mano o en forma automática, junto con el cabezal, sincronizadamente.

Ejemplo de maquina alesadora (universal)

1. Mandril o eje-husillo

2. Mesa horizontal

3. Montante principal o porta cabezal mandrinado

4. Montante luneta

5. Mesa circular

6. Barra de mandrinar

7. Volante de maniobra del eje-husillo

8. Maniobra del movimiento transversal de la mesa

9. Maniobra avances, cortacircuitos y llave general

10. Cama protectora de la barra de alesar

11. Cabezal mandrinador

12. Soporte luneta

13. Control micrométrico del centrado (ajuste fino)

14. Cadena contrapeso equibrador de cabezal

15. Base

16. Motor

17. Pieza en trabajo

18. Palanca de embrague para avance y traslación rápida

19. Embrague para el avance y traslación rápida

20. Topes limitadores del desembrague automático del avance y del movimiento rápido de la mesa, en todos los sentidos.

Clasificación Maquinas alesadoras

Según su forma de trabajar:

a) Alesadoras de cabezal fijo: Se emplea para piezas no muy pesadas. Mandril solo tiene movimiento rotacional. La mesa se puede mover transversal, vertical y longitudinalmente.

b) Alesadoras de cabezal desplazable verticalmente: Se emplea para piezas medianas. La mesa se desplaza longitudinal y transversalmente.

c) Alesadoras de montantes desplazable o corredizos: Mesa completamente fija. Se emplea en piezas pesadas y difíciles de manipular. Solo las herramientas recibe los movimientos necesarios. Los montantes se encuentra sobres unas guías que le permiten

desplazamiento vertical.d) Alesadoras de montantes inclinables (semi-universales):

El cabezal puede girar sobre las guías del montante. Se puede hacer fácilmente un torneado de agujero cónico.

e) Alesadoras de montantes girables en todas las direcciones en el plano (universales):

La barra de alesar puede ocupar cualquier posición en el espacio. El montante principal puede girar sobre su base. Nota: se pueden ejecutar una serie de operaciones sucesivas y

distintas, sin variar la posición de la pieza, anclada sobre la mesa.

Esta evita los inevitables errores de paralelismo, perpendicularidad y axialidad, lo que conduce también a una reducción de costos.

Existes dos tipos de máquinas universales: Alesadora horizontal y Alesadora vertical.

Alesadora con mesa móvil inclinable de cabezal fijo

Alesadoras de cabezal desplazable verticalmente

Alesadoras de montantes desplazable o corredizos

Alesadora Universal

Según al movimiento de la mesa:

1. Alesadoras con mesa fija: Las distintas modalidades de trabajo están a cargo de la

herramienta, puesto que la pieza permanece fija. Mediante un tornillo de transporte que se encuentra en el árbol

principal (estructura hueca), se acciona la herramienta por todo el largo de la pieza.

El cabezal que se encuentra en el montante, se puede deslizar de forma vertical, y este a subes se puede desplazar transversalmente (montante).

2. Alesadoras con mesa móvil: El modo de trabajo rotativo está confiado a la herramienta,

mientras se imprime avance a la mesa. Son de gran fortaleza, para evitar toda vibración que puede ser

causa de producción de superficies rayadas y de medidas poco precisas en los agujeros a obtenerse.

Alesadora con cabezal fijo

Alesadora con cabezal móvil

Movimientos de avance

En las diferentes maquinas alesadoras podemos encontrar cuatro tipos movimientos de avance:

1. Avance longitudinal: se le comunica a la mesa o al husillo.2. Avance transversal: se le comunica a la mesa o a las columnas en

las máquinas de mesa fija.3. Avance radial: se le comunica a la corredera del plato, en

operaciones de frenteado.4. Avance de la barra de alesar: se desliza longitudinalmente en forma

automática dentro de su alojamiento.

Herramientas para alesar

Las herramientas utilizadas para ejecutar el alesado son: herramientas de filo monocortante; herramientas cuchillas de simple y doble filo. Son de dimensiones reducidas, ya que son accionadas al interior de las piezas, no solamente para tornear a diámetros pequeños, sino también a profundidades o longitudes apreciables. La posición exacta de la herramienta es de gran importancia para obtener un excelente acabado y alesado al diámetro requerido preciso. Están hechos con acero de herramientas (acero rápido y extra rápido), y su sección transversal es de forma rectangular o cuadrada. En algunos casos son fijas (fijadas mediante clavijas) para disminuir espesor, y en otros son graduables que mediante un tornillo de empuje se puede desplazar longitudinalmente para aumentar el diámetro del alesado después de varias pasadas.

Herramientas de aleasado redondas,(buril)

Las herramientas de alesar pueden trabajar en dos situaciones:

1. En voladizo: Para tornear piezas montadas al aire, alesados cortos y accesibles.

2. Con barra de alesar: Único método para alesados largos o en zonas distantes pero alineadas, donde el trabajo en voladizo presenta falta de rigidez.

Herramientas para trabajo en voladizo

Herramienta para trabajo con barra de alesar

Bibliografía

Lozano, C. E. (2010). Alesadoras: Trabajo Preciso en Cavidades Internas. Metal Actual, 28-33.

Castro, G. O. (2007). Tecnologia Mecanica I: Unidad 6-Alesadoras, fresadoras, divisores. Obtenido de Campus virtual, Universidad de Buenos Aires: Facultad de ingenieria: http://campus.fi.uba.ar/file.php/295/Clases_Teoricas/67.15_Unidad_6.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Alesadora

http://www.sandvik.coromant.com/es-es/knowledge/general_turning/choice- of-application/external-turning/face-turning/pages/default.aspx

http://www.construmatica.com/construpedia/Refrentado

http://www.imocom.com.co/productos/metalmecanica/ herramientas_para_procesos_de_mecanizado/procesos_de_mecanizado/torneado/cilindrado

http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/3474_torno.pdf