Tornos a partir de 1950 (página 2)

El diseño
y patente en 1890 de la caja de Norton, incorporada a los
tornos
paralelos dió solución al cambio
manual de
engranajes para fijar los pasos de las piezas a
roscar.

El año 1894, la empresa
"Hendey Machine Co.", inició la fabricación de
tornos con este tipo de caja.

A partir de 1910, se construyen los primeros tornos del
Estado
español
por Ramón
Larramendi de Rentaría, y más tarde por Cruz Ochoa
de Éibar y Cándido Echeandia.

La fundación de Elgoibar, con el nombre de
Villamayor de Marquina, en una superficie llana de unas dos
hectáreas, se llevó a cabo por Carta Puebla dada
en Valladolid el 20 de Diciembre de 1346, por el Rey Alfonso XI.
Respondía a la petición de los habitantes de la
zona que deseaban defenderse con una villa amurallada de las
continuas invasiones de maleantes y de las luchas entre
banderizos.

Tuvieron que transcurrir 126 años desde la
fundación de la villa hasta que las Juntas Generales
celebradas en Zestoa el 3 de Diciembre de 1472, atendiendo al
deseo de sus moradores, decidieron cambiar su denominación
inicial por la actual, con lo que prevaleció el nombre del
paraje donde se asentó la villa.

El descubrimiento de
América tuvo una gran transcendencia puesto que muchos
elgoibarreses emigraron "a las Indias" en busca de prosperidad y
evangelización.

Por otra parte, la ubicación de Elgoibar junto al
río Deba y alguno de sus afluentes en una zona de
abundantes bosques y en una estratégica ruta comercial -la
que unía el puerto de Deba con Vitoria y el interior de
España–
tuvo en el pasado una gran importancia en las actividades
económicas e industriales de los elgoibarreses.

Llegó a haber 16 ferrerías en la
jurisdicción de Elgoibar, consecuencia sobre todo, de las
necesidades de armamento y pertrechos militares, lo que dio lugar
a un intenso tráfico comercial para abastecerse deñ
"fierro vizcaíno" que llegaba de Somorrostro así
como para la expedición de los productos
obtenidos en la zona y los que provenían del
interior.

Asimismo, la fabricación de armas fue muy
importante en la zona a lo largo de los siglos,
produciéndose una cierta especialización de
Elgoibar en el forjado. Hay que añadir que los
elgoibarreses destacaron en la fabricación de rejas,
siendo numerosos las iglesias, acapillas y palacios de una amplia
zona en la que pueden contemplarse las realizaciones de los
artistas rejeros elgoibarreses. Junto a todo ello hay que
destacar la puesta en marcha -se inauguró el 29 de julio
de 1877- de la "fabrica de San Pedro", con dos altos hornos de
carbón vegetal, y que supuso la conexión con la
actividad tradicional de las ferrerías de las que no
quedaba en Gipuzkoa ninguna al finalizar la década de
1870.

Poco después, en los primeros años del
siglo XX se inicia la construcción de máquinas-herramienta en la sociedad
formada por Eulogio Estarta y José León
Ciarán, que en 1913 comenzaron a fabricar taladros y
tornos pedal para la industria de
armas, aprovechando las capacidades de los trabajadores de la
zona en el manejo del hierro.

Esta actividad ha convertido a Elgoibar en el centro de
nuestra fabricación de máquinas -herramienta, para
el trabajo de
los metales, con una
ejemplar actividad exportadora que le ha permitido ser
ampliamente conocida en muchos países desarrollados y
convertirse en el símbolo de esta actividad a nivel
estatal.

Y esa historia ha sido la base de
nuestro presente, que a su vez es la base de nuestro futuro. Y
aquí ya no hay ningún retraso evidente, sino un
futuro prometedor basado en una tecnología propia, en
una formación avanzada de nuestros recursos
humanos, en la aplicación de modernas técnicas
de gestión
y en un proceso
continuo de internacionalización, con mejora de estructuras y,
en definitiva, aumento de competitividad.

Hoy estamos en el grupo de los
diez primeros países fabricantes y exportadores mundiales
y en el mismo nivel prácticamente que Francia y el
Reino Unido, países con los que no era posible la
más mínima comparación tan solo hace 25
años.

Esta tradición industrial nos lleva a la
fabricación de las primeras máquinas, hace ya
más de 100 años y, a partir de entonces, son
más de 600 empresas las que
en un momento u otro se han dedicado a la fabricación de
máquinas-herramienta en nuestro país.

 El desarrollo y
generalización de la máquina-herramienta, fue
principalmente un logro del siglo XIX, aunque en realidad sus
comienzos se remontan a muchos años
atrás.

Aunque anteriormente, durante muchos siglos, las
estructuras de las máquinas – herramienta eran de madera, a
partir de principios del
siglo XIX están compuestas de estructuras metálicas
de fundición gris, y mecanismos cinemáticos para
lograr los movimientos de trabajo
necesarios en cada caso.

Las máquinas-herramienta se basan en unos
principios de funcionamiento resumidos en dos formas de movimiento: el
rectilíneo y el circular, que se obtienen con mecanismos
de relativa simplicidad, trabajando todas las máquinas
aplicando uno u otro de estos movimientos o una
combinación de ambos.

Toda máquina-herramienta, para trabajar en
condiciones normales de trabajo debe estar nivelada y firmemente
atada al suelo.
También deben ir atadas las piezas a mecanizar y las
herramientas
de trabajo.

El desarrollo industrial del siglo XIX fue posible por
el desarrollo y empleo de
diversos tipos de máquinas y procesos de
trabajo, aplicados a la fabricación de piezas
metálicas de todo tipo de máquinas, estructuras y
componentes. La fabricación de barcos, trenes,
automóviles, aviones y todo tipo de maquinaria, solamente
es posible utilizando máquinas-herramienta.

Solamente con máquinas-herramienta se pueden
fabricar otras máquinas y componentes metálicos,
pero quizás el rasgo más característico sea
que es la única que tiene capacidad de auto reproducirse.
Todas las máquinas, componentes y productos
metálicos que existen en el mercado han sido
producidos, utilizando máquinas-herramienta.

Torno
(definición)

El torno,
la máquina giratoria más común y más
antigua, sujeta una pieza de metal o de
madera y la hace girar mientras un útil de corte da
forma al objeto. El útil puede moverse paralela o
perpendicularmente a la
dirección de giro, para obtener piezas con partes
cilíndricas o cónicas, o para cortar acanaladuras.
Empleando útiles especiales un torno puede
utilizarse también para obtener superficies lisas, como
las producidas por una fresadora, o para taladrar orificios en la
pieza.

Partes del torno

BANCADA:

Es un zócalo de fundición soportado por
uno o más pies, que sirve de apoyo y guía a las
demás partes principales del torno. La fundición
debe ser de la mejor calidad;
debe tener dimensiones apropiadas y suficientes para soportar las
fuerzas que se originan durante el trabajo, sin experimentar
deformación apreciable, aún en los casos más
desfavorables. Para facilitar la resistencia
suele llevar unos nervios centrales.

Las guías han de servir de perfecto asiento y
permitir un deslizamiento suave y sin
juego al carro y contra cabezal. Deben estar perfectamente
rasqueteadas o rectificadas. Es corriente que hayan recibido un
tratamiento de temple superficial, para resistir el desgaste. A
veces, las guías se hacen postizas, de
acero templado y rectificado.

CABEZAL:

Es una caja fijada al extremo de la bancada por medio de
tornillos o bridas. En ella va alojado el eje principal, que es
el que proporciona el movimiento a la pieza. En su interior suele
ir alojado el mecanismo para lograr las distintas velocidades,
que se seleccionan por medio de mandos adecuados, desde el
exterior.

El mecanismo que más se emplea para lograr las
distintas velocidades es por medio de trenes de engranajes. Los
principales sistemas
empleados en los cabezales de los tornos son:

Cabezal monopolea: El movimiento proviene de un
eje, movido por una polea única. Las distintas velocidades
o marchas se obtienen por desplazamiento de
engranajes.

Transmisión directa por motor:
En lugar de recibir el movimiento a través de una polea,
lo pueden recibir directamente desde un motor. En este
tipo de montaje es normal colocar un embrague, para evitar el

cambio brusco del motor, al parar o invertir el sentido de la
marcha. La potencia
al transmitir es más directa, pues se evitan
pérdidas por deslizamiento de correas.

Caja de cambios: Otra disposición muy
frecuente es la colocación de una caja o cambio, situada
en la base del torno; desde allí se transmite el
movimiento hasta el cabezal por medio de correas. Este sistema
se presta muy bien para tornos rápidos y, sobre todo, de
precisión. El eje principal queda descargado de tensiones,
haciendo que la polea apoye en soportes adecuados.

Variador de velocidades: Para lograr una
variación de velocidades, mayor que las limitadas por los
mecanismos anteriores, se emplean en algunos tornos variadores de

velocidad mecánicos o hidráulicos.

EJE PRINCIPAL:

Es el órgano que más esfuerzos realiza
durante el trabajo. Por consiguiente, debe ser robusto y estar
perfectamente guiado por los rodamientos, para que no haya
desviaciones ni vibraciones. Para facilitar el trabajo en barras
largas suele ser hueco. En la parte anterior lleva un cono
interior, perfectamente rectificado, para poder
recibir el punto y servir de apoyo a las piezas que se han de
tornear entre puntos. En el mismo extremo, y por su parte
exterior, debe llevar un sistema para
poder colocar
un plato porta piezas.

CONTRA CABEZAL O CABEZAL
MÓVIL:

El contra cabezal o cabezal móvil, llamado
impropiamente contrapunta, consta de dos piezas de
fundición, de las cuales una se desliza sobre la bancada y
la otra puede moverse transversalmente sobre la primera, mediante
uno o dos tornillos. Ambas pueden fijarse en cualquier punto de
la bancada mediante una tuerca y un tornillo de cabeza de grandes
dimensiones que se desliza por la parte inferior de la bancada.
La superior tiene un agujero cilíndrico perfectamente
paralelo a la bancada y a igual altura que el eje del
cabezal.

En dicho agujero entra suavemente un manguito cuyo hueco
termina, por un extremo en un cono Morse y, por el otro, en una
tuerca. En esta tuerca entra un tornillo que puede girar mediante
una manivela; como este tornillo no puede moverse axialmente, al
girar el tornillo el manguito tiene que entrar o salir de su
alojamiento. Para que este manguito no pueda girar, hay una
ranura en toda su longitud en la que ajusta una chaveta. El
manguito puede fijarse en cualquier parte de su recorrido
mediante otro tornillo.

En el cono Morse puede colocarse una punta semejante a
la del cabezal o bien una broca, escariador, etc. Para evitar el
roce se emplean mucho los puntos giratorios. Además de la
forma común, estos puntos giratorios pueden estar
adaptados para recibir diversos accesorios según las
piezas que se hayan de tornear.

CARROS:

En el torno la herramienta cortante se fija en el
conjunto denominado carro. La herramienta debe poder acercarse a
la pieza, para lograr la profundidad de pasada adecuada y,
también, poder moverse con el movimiento de avance para
lograr la superficie deseada. Las superficies que se pueden
obtener son todas las de revolución:
cilindros y conos, llegando al límite de superficie plana.
Por tanto, la herramienta debe poder seguir las direcciones de la
generatriz de estas superficies. Esto se logra por medio del
carro principal, del carro transversal y del carro
inclínalbe.

Carro principal: Consta de dos partes, una de las
cuales se desliza sobre la bancada y la otra, llamada delantal,
está atornillada a la primera y desciende por la parte
anterior. El delantal lleva en su parte interna los dispositivos
para obtener los movimientos automáticos y manuales
de la herramienta, mediante ellos, efectuar las operaciones de
roscar, cilindrar y refrentar.

Dispositivo para roscar: El dispositivo para
roscar consiste en una tuerca en dos mitades, las cuales por
medio de una manivela pueden aproximarse hasta engranar con el
tornillo patrón o eje de roscar. El paso que se construye
variará según la relación del número
de revoluciones de la pieza que se trabaja y del tornillo
patrón.

Dispositivo para cilindrar y refrentar: El mismo
dispositivo empleado para roscar podría servir para
cilindrar, con tal de que el paso sea suficientemente
pequeño. Sin embargo, se obtiene siempre con otro
mecanismo diferente. Sobre el eje de cilindrar va enchavetado un
tornillo sin fin que engrana con una rueda, la cual, mediante un
tren basculante, puede transmitir su movimiento a un
piñón que engrana en una cremallera fija en la
bancada o a otro piñón en el tornillo transversal.
El tren basculante puede también dejarse en
posición neutra. En el primer caso se mueve todo el carro
y, por tanto, el torno cilindrará; en el segundo, se
moverá solamente el carro transversal y el torno
refrentará; en el tercer caso, el carro no tendrá
ningún movimiento automático. Los movimientos del
tren basculante se obtienen por medio de una manivela exterior.
El carro puede moverse a mano, a lo largo de la bancada, por
medio de una manivela o un volante.

Carro Transversal: El carro principal lleva una
guía perpendicular a los de la bancada y sobre ella se
desliza el carro transversal. Puede moverse a mano, para dar la
profundidad de pasada o acercar la herramienta a la pieza, o bien
se puede mover automáticamente para refrentar con el
mecanismo ya explicado.

Para saber el giro que se da al husillo y, con ello,
apreciar el desplazamiento del carro transversal y la profundidad
de la pasada, lleva el husillo junto al volante de accionamiento
un tambor graduado que puede girar loco o fijarse en una
posición determinada. Este tambor es de gran utilidad
para las operaciones de cilindrado y roscado, como se verá
más adelante.

Carro Orientable: El carro orientable, llamado
también carro portaherramientas, está apoyado sobre
una pieza llamada plataforma giratoria, que puede girar alrededor
de un eje central y fijarse en cualquier posición al carro
transversal por medio de cuatro tornillos. Un círculo o
limbo graduado indica en cualquier posición el
ángulo que el carro portaherramientas forma con la
bancada. Esta pieza lleva una guía en forma de cola de
milano en la que se desliza el carro orientable. El movimiento no
suele ser automático, sino a mano, mediante un husillo que
se da vueltas por medio de una manivela o un pequeño
volante. Lleva el husillo un tambor similar al del husillo del
carro transversal.

Para fijar varias herramientas de trabajo se emplea con
frecuencia la torre portaherramientas, la cual puede llevar hasta
cuatro herramientas que se colocan en posición de trabajo
por un giro de 90º. Tiene el inconveniente de necesitar el
uso de suplementos, por lo cual se emplea el sistema americano, o
bien se utilizan otras torretas que permiten la graduación
de la altura de la herramienta, que además tiene la
ventaja de que se puede cambiar todo el soporte con la
herramienta y volverla a colocar en pocos segundos; con varios
soportes de estos se pueden tener preparadas otras tantas
herramientas.

ACCESORIOS ESPECIALES

Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para
la pieza de trabajo, soportes y portaherramientas. Algunos
accesorios comunes incluyen:

Plato de sujeción de garras: sujeta la
pieza de trabajo en el cabezal y transmite el
movimiento.

Plato y perno de arrastre

Centros: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en
la contrapunta.

Perno de arrastre: Se fija en el plato de torno y en la
pieza de trabajo y le transmite el movimiento a la pieza cuando
está montada entre centros.

Soporte fijo o luneta fija: soporta el extremo extendido
de la pieza de trabajo cuando no puede usarse la
contrapunta.

Soporte móvil o luneta móvil: se monta en
el carro y permite soportar piezas de trabajo largas cerca del
punto de corte.

Torreta portaherramientas con alineación
múltiple.

Plato de arrastre: para amarrar piezas de difícil
sujeción.

Plato de garras independientes: tiene 4
garras que actúan de forma independiente unas de
otras.

Plato de garras.

EL TORNO

A= La Bancada.

B= Cabezal Fijo.

C= Carro Principal de Bancada.

D= Carro de Desplazamiento
Transversal.

E= Carro Superior porta Herramienta.

F= Porta Herramienta

G= Caja de Movimiento Transversal.

H= Mecanismo de Avance.

I= Tornillo de Roscar o Patrón.

J= Barra de Cilindrar.

K= Barra de Avance.

L= Cabezal Móvil.

M= Plato de Mordaza (Usillo).

N= Palancas de Comando del Movimiento de
Rotación.

O= Contrapunta.

U= Guía.

Z= Patas de Apoyo.

Operaciones de
trabajo

Refrentado: Se llama así a la
realización de superficies planas en el torno. El
refrentado puede ser completo, en toda la superficie libre, o
parcial, en superficies limitadas. También existe el
refrentado interior.

Esquema funcional de
refrentado

La operación de refrentado consiste en un
mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se
realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje
posterior de las piezas torneadas. Esta operación
también es conocida como fronteado. La problemática
que tiene el refrentado es que la velocidad de
corte en el filo de la herramienta va disminuyendo a medida que
avanza hacia el centro, lo que ralentiza la operación.
Para mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan
variadores de velocidad en el cabezal de tal forma que se puede
ir aumentando la velocidad de giro de la pieza.

Durante el refrentado la profundidad de corte es igual a
la dimensión de la capa que se corta, medida en la
dirección perpendicular a la cara trabajada
(fig. 16, c) y durante el acanalado y tronzado la profundidad de
corte es igual a la anchura de la ranura formada por la
cuchilla

Desbaste: Quitar las partes mas duras o
ásperas de un material que se a trabajar.

Esquema de torneado
cilíndrico.

Esta operación consiste en la mecanización
exterior a la que se somete a las piezas que tienen mecanizados
cilíndricos. Para poder efectuar esta operación,
con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y,
por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro
paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo
avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo
deseado. En este procedimiento, el
acabado superficial y la tolerancia que se
obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar
calidad al
cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su
alineación y concentricidad.

El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el
plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos
y un perro de arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil
si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Para realizar el
cilindrado de piezas o ejes sujetos entre puntos, es necesario
previamente realizar los puntos de centraje en los
ejes.

Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza
se llama mandrinado.

Moleteado: Es la operación que tiene por
objeto producir una superficie áspera o rugosa, para que
se adhiera a la mano, con el fin de sujetarla o girarla
más fácilmente. La superficie sobre la que se hace
el moleteado normalmente es cilíndrica.

El moleteado es un proceso de conformado en frío
del material mediante unas moletas que presionan la pieza
mientras da vueltas. Dicha deformación produce un
incremento del diámetro de partida de la pieza. El
moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a
mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su
resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la
superficie lisa.

El moleteado se realiza en los tornos con unas
herramientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo.

Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de
50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es
para que los invidentes puedan identificar mejor la
moneda.

El moleteado por deformación se puede ejecutar de
dos maneras:

Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza
coincide con el espesor de la moleta a utilizar.

Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor
de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de
estar biselada en sus extremos. Fig. (1)

fig. (1)

Taladrado: El taladrado es la operación
que consiste en efectuar un hueco cilíndrico en un cuerpo
mediante una herramienta de denominada broca, esto se hace con un
movimiento de rotación y de alimentación.

Contrapunto para taladrados.

Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas
con brocas en el centro de sus ejes de rotación. Para esta
tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el
contrapunto en un portabrocas o directamente en el alojamiento
del contrapunto si el diámetro es grande. Las condiciones
tecnológicas del taladrado son las normales de acuerdo a
las características del material y tipo de broca que se
utilice. Mención aparte merecen los procesos de taladrado
profundo donde el proceso ya es muy diferente sobre todo la
constitución de la broca que se
utiliza.

No todos los tornos pueden realizar todas estas
operaciones que se indican, sino que eso depende del tipo de
torno que se utilice y de los accesorios o equipamientos que
tenga

Velocidad de Avance: Se entiende por Avance al
movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta
última respecto a la herramienta en un periodo de tiempo
determinado.

Velocidad de Corte: Es la distancia que recorre
el "filo de corte de la herramienta al pasar en dirección
del movimiento principal (Movimiento de Corte) respecto a la
superficie que se trabaja: El movimiento que se origina, la
velocidad de corte puede ser rotativo o alternativo; en el primer
caso, la velocidad de, corte o velocidad lineal relativa entre
pieza y herramienta corresponde a la velocidad tangencial en la
zona que se esta efectuando el desprendimiento de la viruta, es
decir, donde entran en contacto herramienta y, pieza y debe irse
en el punto desfavorable. En el segundo caso, la velocidad
relativa en un instante dado es la misma en cualquier punto de la
pieza o la herramienta.

R.P.M: Revoluciones Por Minuto.

Torneado
esférico

Esquema funcional torneado
esférico

El torneado esférico, por ejemplo el de
rótulas, no tiene ninguna dificultad si se realiza en un
torno de Control
Numérico porque, programando sus medidas y la función de
mecanizado radial correspondiente, lo realizará de forma
perfecta.

Si el torno es automático de gran producción, trabaja con barra y las
rótulas no son de gran tamaño, la rotula se
consigue con un carro transversal donde las herramientas
están afiladas con el perfil de la
rótula.

Hacer rótulas de forma manual en un torno
paralelo presenta cierta dificultad para conseguir exactitud en
la misma. En ese caso es recomendable disponer de una plantilla
de la esfera e irla mecanizando de forma manual y acabarla con
lima o rasqueta para darle el ajuste final.

Segado o
tronzado

Herramienta de ranurar y
segar.

Se llama segado a la operación de torneado que se
realiza cuando se trabaja con barra y al finalizar el mecanizado
de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para
separar la pieza de la misma. Para esta operación se
utilizan herramientas muy estrechas con un saliente de acuerdo al
diámetro que tenga la barra y permita con el carro
transversal llegar al centro de la barra. Es una operación
muy común en tornos revólver y automáticos
alimentados con barra y fabricaciones en serie.

Poleas torneadas.

El ranurado consiste en mecanizar unas ranuras
cilíndricas de anchura y profundidad variable en las
piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades
diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta tórica,
para salida de rosca, para arandelas de presión,
etc. En este caso la herramienta tiene ya conformado el ancho de
la ranura y actuando con el carro transversal se le da la
profundidad deseada. Los canales de las poleas son un
ejemplo claro de ranuras torneadas.

Chaflanado

El chaflanado es una operación de torneado muy
común que consiste en matar los cantos tanto exteriores
como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez
facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El
chaflanado más común suele ser el de 1mm por
45º. Este chaflán se hace atacando directamente los
cantos con una herramienta adecuada. (fig. 1)

(Fig.1)

Proceso de chaflanado

Mecanizado de
excéntricas

Cigüeñales
excéntricos.

Una excéntrica es una pieza que tiene dos
o más cilindros con distintos centros o ejes de
simetría, tal y como ocurre con los cigüeñales
de motor, o los ejes de levas. Una excéntrica es un cuerpo
de revolución y por tanto el mecanizado se
realiza en un torno. Para mecanizar una excéntrica es
necesario primero realizar los puntos de apoyo de los diferentes
ejes excéntricos en los extremos de la pieza que se
fijará entre puntos.

MECANIZADO DE ESPIRALES

Una espiral es una rosca tallada en un disco plano y
mecanizado en un torno, mediante el desplazamiento oportuno del
carro transversal. Para ello se debe calcular la
transmisión que se pondrá entre el cabezal y el
husillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la
rosca espiral. Es una operación poco común en el
torneado. Ejemplo de rosca espiral es la que tienen en su
interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la
apertura y cierre de las garras.

Roscado en torno
paralelo

Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno
paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños
tanto exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello
los tornos paralelos universales incorporan un mecanismo llamado
"caja Norton", que facilita esta tarea y evita montar un tren de
engranajes cada vez que se quisiera efectuar una
rosca.

La caja Norton es un mecanismo compuesto de varios
engranajes que fue inventado y patentado en 1890, que se
incorpora a los tornos paralelos y dio solución al cambio
manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar.
Esta caja puede constar de varios trenes desplazables de
engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La
caja conecta el movimiento del cabezal del torno con el carro
portaherramientas que lleva incorporado un husillo de rosca
cuadrada.

El sistema mejor conseguido incluye una caja de cambios
con varias reductoras. De esta manera con la manipulación
de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de
avance de carro portaherramientas, permitiendo realizar una gran
variedad de pasos de rosca tanto métricos como withworth.
Las hay en baño de aceite y en
seco, de engranajes tallados de una forma u otra, pero
básicamente es una caja de cambios.

Para efectuar el roscado hay que realizar previamente
las siguientes tareas:

• Tornear previamente al diámetro que tenga la
  rosca

• Preparar la herramienta de acuerdo con los
  ángulos del filete de la rosca.

• Establecer la profundidad de pasada que tenga que
  tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado.

Hay dos sistemas de
realizar roscados en los tornos, de un lado la tradicional que
utilizan los tornos paralelos, mediante la Caja Norton, y de otra
la que se realiza con los tornos CNC, donde los datos de la
roscas van totalmente programados y ya no hace falta la caja
Norton para realizarlo.

Para efectuar un roscado con herramienta hay que tener
en cuenta lo siguiente:

• Las roscas pueden ser exteriores (tornillos) o bien
  interiores (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes
  para que ambos elementos puedan enroscarse.

• Los elementos que figuran en la tabla son los que
  hay que tener en cuenta a la hora de realizar una rosca en un
  torno:

TIPOS DE ROSCAS:

Técnicamente una rosca es una arista de
sección uniforme que tiene la forma de una helicoide sobre
la superficie externa o interna de un cilindro, o con la forma de
una espiral cónica sobre la superficie externa o interna
de un cono, o de un cono truncado. Al roscado de un cilindro se
lo llama rosca cilíndrica y al efectuado en un cono o en
un cono truncado, rosca cónica.

Tipos normales de roscas: hay doce tipos o series de
roscas comercialmente importantes, que son los que
siguen:

Tipo de paso grueso: UNC y NC. Se recomienda para usos
generales donde no se requieren pasos más
finos.

Tipos de paso fino: UNF y NF. Esencialmente igual a la
primitiva serie SAE, recomendada para la mayoría de los
trabajos en la industria automotriz y
aeronáutica.

Tipos de paso extrafino: UNEF y NEF. Igual que la vieja
serie SAE fina, se recomienda par usar en materiales de
paredes finas o cuando se requiere un gran número de
filetes en una longitud dada.

Tipo de ocho hilos. SN. En esta serie hay ocho hilos por
pulgada todos los diámetros desde 1 a 6 pulgadas. Esta
serie es recomendada para las uniones de cañerías,
pernos de pistón y otros cierres donde se establece una
tensión inicial en el elemento de cierre para resistir
presión de vapor, agua,
etc.

Serie de doce filetes; 12UN y 12N. Esta serie tiene doce
hilos por pulgada para diámetros que van de ½ a 6
pulgadas. Los tamaños de ½ a 1 ¾ pulgadas se
usan en calderería.

Serie de dieciséis filetes: 16UN y 16N. Esta
serie tienen dieciséis por pulgada y abarca
diámetros que van desde ¾ hasta 6 pulgadas. Se usan
en una amplia variedad de aplicaciones, tales como collares de
ajuste, retén, etc. que requieren un filete muy
fino.

Rosca acmé.

Rosca de diente de sierra.

Rosca cuadrada.

Rosca Brown Sharpe.

Estos últimos cuatro tipos de rosca, se usan
principalmente para transmisión de potencia y
movimiento.

Rosca normal americana para tubos, es la rosca
cónica normal que se usa en uniones de caños en
Estados
Unidos.

Rosca Métrica Normal Internacional: se usa mucho
en tornillos de medida métrica fabricados en el continente
europeo.

Rosca acmé

Rosca de diente de sierra.

Rosca cuadrada

USOS Y APLICACIONES

Las roscas cónicas se usan en uniones de
cañerías y en algunas otras aplicaciones donde se
requieren uniones herméticas para líquidos. Las
cilíndricas, por el contrario, son ampliamente usadas en
una gran variedad de aplicaciones. El uso más común
es en piezas tales como bulones, tornillos y tuercas, o como
parte integral de piezas que deben entre si. Sin embargo,
también se usan para trasmitir movimientos de motores, como el
husillo principal de los tornos y otras maquinas- herramientas y
para proveer movimientos precisos y controlados para efectuar
mediciones, como en los calibres micrométricos.

FABRICACIÓN DE
ROSCAS:

Fundición de roscas se hace principalmente cono
colado en matriz, o
maleado de plásticos,
y produciéndose relativamente pocas roscas por este
método. En
los comienzos las mayorías de las roscas se hacían
por corte. En la actualidad la mayor parte son laminadas mientras
que el corte se usa en pequeñas cantidades o para obtener
muy alta precisión.

Cortado de una rosca en el torno. El método
más antiguo de cortar mecánicamente roscas fue el
torno, y este todavía sigue siendo el método
más versátil y simple de cortar roscas. Una ventaja
importante adicional es que la operación de roscado puede
ser hecha con frecuencia como consecuencia de operaciones en el
torno, usando una sola instalación. Sin embargo, dado que
la operación consume relativamente bastante tiempo, este
método se usa cuando solo deben hacerse unos pocos
tornillos.

Existen dos requerimientos básicos para cortar un
tornillo en un torno, el primero, es una herramienta montada y
conformada con precisión. Esto resulta necesario puesto
que el roscado es una forma de operación de corte, el
perfil del filete resultante esta determinado por la forma de la
herramienta y su posición relativa con la pieza. El
segundo requerimiento es que la herramienta debe moverse
longitudinalmente en una relación especifica con la
rotación de la pieza, puesto que esto determina el avance
de la rosca. Este requerimiento es satisfecho
automáticamente mediante el uso del husillo principal que
provee movimiento al carro.

Laminado de roscas el laminado ha llegado hacer el
método más importante para la producción de piezas roscadas. Es una
operación de deformación en frío en la cual
la rosca se forma haciendo rodar la pieza entre matrices
endurecidas, las cuales deforman el material de la pieza
dándole la forma de la rosca deseada. Dado que no hay
arranque de viruta ni remoción de metal se requiere menos
material, con el consiguiente ahorro; la
deformación en frío da un aumento de resistencia y
puede producir una superficie de muy buena terminación y
gran resistencia al desgaste. Las roscas de la mayoría de
los bulones y tornillo comerciales se hacen por
laminación. En algunos casos, para roscados grandes se usa
el laminado en caliente.

El laminado de roscas es un proceso esencialmente
sencillo que utiliza dos métodos
básicos. Los más simples de estos emplean dos
matrices planas, una fija y otra móvil.

Nomenclatura de
roscas

La Fig.1, muestra las
formas de las roscas Unificada y Americana. La rosca externa
tiene las crestas redondeadas o chatas lugar para valles
redondeados. Los cuales pueden hacerse intencionadamente o ser la
consecuencia de una herramienta gastada. La rosca interna tiene
una cresta plana de modo que encajará con el valle
redondeado del fileteado externo, y se da una pequeña
redondez al valle par dejar algo de juego par la
cresta plana del fileteado externo.

En la Fig.2 se muestra la nomenclatura
relacionada con las roscas.

Las roscas de perfil trapezoidal, se emplean para
elementos que han de realizar el movimiento de desplazamiento
reiteradamente. Típicamente se emplean para convertir
giros en desplazamientos y viceversa. Un ejemplo muy común
se emplea en taburetes de altura regulable. La norma DIN 103
establece una normalización de este tipo de roscas, con
ángulo de 30º en el perfil del filete. Se denominan
mediante el símbolo "Tr" el diámetro nominal, el
signo "x" y el paso. Si tiene más de un hilo se
continúa escribiendo la letra "P" y la dimensión
(coeficiente entre el paso y el número de hilos) en
mm.

Este mismo tipo de perfil pero con los bordes
redondeados constituye la rosca con perfil redondo que se indica
con el símbolo "Rd" en vez de "Tr"

En tornillería común, para uniones fijas,
se emplea la rosca métrica ISO, definida
por la UNE17-701 y normalizada por la UNE 17-702. Se muestra en
la figura 4 el perfil para un diámetro de rosca nominal d
y un paso p. El parámetro h es la altura del
triángulo primitivo formado por los encuentros de las
caras laterales de los filetes. La denominación se hace
mediante la letra "M" seguida del diámetro nominal en
milímetros. Si el paso no es el grueso se escribe el
símbolo "x" y el paso también en mm. Finalmente, si
es necesario, se emplea la inscripción UNE
17-702.

En la norma UNE 17-703 se seleccionan aún
más las dimensiones de las roscas métricas para su
aplicación en tornillería.

Otro tipo de perfil de rosca común es la rosca
cortante en la que el filete tiene sección casi
triangular. Se emplea en carpintería, tanto de madera como
de aluminio, en
todos aquellos usos en que el propio tornillo aterraja el
material base. En la norma UNE 17-008 se recomienda el empleo de
unos diámetros nominales y los correspondientes
diámetros interiores, pasos y anchuras del canto del
filete. Este tipo de rosca se indica con el símbolo "Rc"
seguido del diámetro nominal y si es necesario la
indicación de la mencionada norma.

Por ultimo, mencionaremos el perfil de la rosca de
gas Withworth,
normalizado en la DIN 11. Como característica principal de
este tipo de rosca podemos destacar la estanqueidad de su cierre.
Por ello se emplea en la fontanería conducciones y
valvulería de líquidos y gases. Se
indican con la letra "W" seguida del diámetro nominal. El
paso, si no se indica, es el normalizado de 25/8 hilos por
pulgada.

La designación el general de una rosca se realiza
con la abreviatura del tipo de rosca (Tr, Rd, M, Rc, W u otros) y
el diámetro nominal. A continuación, si es
necesario, se indican el paso de hélice o paso de rosca en
mm (procedido o no de la letra "L"), el paso del perfil
también en mm (precedido de la letra "P"), el sentido de
la hélice (RH o LH) si no figura se supone que es RH, la
clase de
tolerancia, longitud ("S" para corta, "L" larga y "N" normal) y
el número de hilos.

En general, los propios tornillos, pernos y tuercas se
encuentran también normalizados. Basta referirse a la
norma que lo regule, indicar el diámetro nominal, la
longitud roscada y el tipo de punta para que el tornillo o perno
quede perfectamente definido. Lo mismo sucede con las tuercas,
cuyos tipos también se encuentran normalizados.

Torneado de
conos

Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de
generación tiene definido por los siguientes
conceptos:

• Diámetro mayor

• Diámetro menor

• Longitud

• Ángulo de inclinación

• Conicidad

PINZAS CÓNICAS
PORTAHERRAMIENTAS.

Los diferentes tornos mecanizan los conos de formas
diferentes. En los tornos CNC no hay ningún problema
porque, programando adecuadamente sus dimensiones, los carros
transversales y longitudinales se desplazan de forma coordinada
dando lugar al cono deseado.

En los tornos copiadores tampoco hay problema porque la
plantilla de copiado permite que el palpador se desplace por la
misma y los carros actúen de forma coordinada.

Para mecanizar conos en los tornos paralelos
convencionales se puede hacer de dos formas diferentes. Si la
longitud del cono es pequeña, se mecaniza el cono con el
charriot inclinado según el ángulo del cono. Si la
longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza entre
puntos, entonces se desplaza la distancia adecuada el contrapunto
según las dimensiones del cono.

Clasificación
para las cuchillas de torno

Según la dirección de los movimientos de
avance se clasifican en cuchillas de mano izquierda y cuchillas
de mano derecha.

Según la forma y situación de la cabeza
respecto al cuerpo, las cuchillas se dividen en rectas, acodadas
y alargadas.

Por la clase de trabajo a ejecutar se distinguen las
cuchillas para cilindrar, de tope, para refrentar (para caras),
tronzar, acanalar, perfilar, roscar y mandrilar.

Existen las cuchillas para desbastar (para el mecanizado
previo) y las cuchillas para acabar (mecanizado
definitivo)

Las cuchillas pueden ser enteras, fabricadas de un mismo
material y compuestas: el mango de acero para
construcciones y la parte cortante de la cuchilla de metal
especial para herramientas.

Las cuchillas compuestas se dividen en

Soldadas, con la plaquita de corte soldada y con la
plaquita de corte fijada mecánicamente

CLASIFICACIÓN DE LAS CUCHILLAS
SEGÚN LA CLASE DE TRABAJO A EJECUTAR:

a- Recta para Cilindrar;

b- Acodada para Cilindrar;

c- De Tope;

d- De Refrentar (para caras);

e- De Tronzar;

f- De Acanalar;

g- De Perfilar;

h- De Roscar;

i- De Mandrilar Orificios Pasantes;

j- De Tope para Mandrilar.

Partes de las
herramientas de corte (útil de corte)

CARA: Es la superficie o superficies sobre las
cuales fluye la viruta (superficie de
desprendimiento).

FLANCO: Es la superficie de la herramienta frente
a la cual pasa la viruta generada en la pieza (superficie de
incidencia).

FILO: Es la parte que realiza el corte. El filo
principal es la parte del filo que ataca la superficie
transitoria en la pieza. El filo secundario es la parte restante
del filo de la herramienta.

PUNTA: Es la parte del filo donde se cortan los
filos principales y secundarios; puede ser aguda o redondeada o
puede ser intersección de esos filos.

HERRAMIENTAS DE CORTE.

Por herramientas se entiende a aquel instrumento que por
su forma especial y por su modo de
empleo, modifica paulatinamente el aspecto de un cuerpo hasta
conseguir el objeto deseado, empleando el mínimo de

tiempo y gastando la mínima energía.

Cabe destacar que, Las herramientas monofilos son
herramientas de corte que poseen una parte cortante (o elemento
productor de viruta) y un cuerpo. Son usadas comúnmente en
los tornos, tornos revólver, cepillos, limadoras,
mandriladoras y máquinas semejantes.

TIPOS DE HERRAMIENTAS DE
CORTE.

Aceros Rápidos (HS").

Se denomina acero rápido a la aleación

hierro-carbono
con un contenido de carbono de
entre 0.7 y 0.9 % a la cual se le agrega un elevado porcentaje de
tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5 %), y de vanadio (0.8 a
3.2 %). Las herramientas construidas con estos aceros pueden
trabajar con velocidades de corte de 60 m/min. A 100 m/min.
(Variando esto con respecto a la velocidad de avance y la
profundidad de corte), sin perder el filo de corte hasta, la

temperatura de 600° C y conservando una dureza Rockwell
de 62 a 64.

Aceros Extra-Rápidos (HSS).

Estos aceros están caracterizados por una notable
resistencia al desgaste" del filo de corte aún a
temperaturas superiores a los 600° C por lo que las
herramientas fabricadas con este material pueden emplearse cuando
las velocidades de corte requeridas son mayores a las empleadas
para trabajar con herramientas de acero rápido.

Carburos Metálicos o Metales
Duros (HM).

También conocidos como METAL DURO (Hard Metal –
HM), se desarrolló hacia 1920, con base en los carburos de
tántalo (TaC), carburo de titanio (
TiC) y carburo de wolframio (WC), los cuales eran unidos por
medio del Co y el Ni, previamente molidos (polvos
metalúrgicos), la cohesión se obtiene por el

proceso de sinterizado o fritado (proceso de calentar y
aplicar grandes presiones hasta el punto de fusión
de los componentes, en hornos eléctricos).

Los metales duros, se pueden clasificar desde su
composición química
así:

– Mono carburos: Su composición es uno de
los carburos descritos anteriormente, y su aglutinante es el Co.
Ejemplo: WC, es carburo de wolframio (carburo de tungsteno,
comercialmente).

– Bicarburos: En su composición entran
sólo dos clases de granos de carburos diferentes, el Co es
el aglomerante básico. Ejemplo: WC +TiC con liga
de Co.

– Tricarburos: En su composición entran
las tres clases de granos de carburos: W, Ti, y Ta. El Co, o el
Ni son los aglomerantes. Ejemplo: WC +TiC + TaC; con liga de
Co.

ALGUNAS
CARACTERÍSTICAS:

• El carburo metálico, es una aleación
  muy dura y frágil.

• El TiC aumenta su resistencia térmica y su
  resistencia al desgaste pero también aumenta su
  fragilidad.

• Los bicarburos poseen menor coeficiente de
  fricción que los mono carburos.

• Los mono carburos son menos frágiles que los
  bicarburos.

• El cobalto, aumenta la ductilidad pero disminuye la
  dureza y la resistencia al desgaste.

• Se pueden alcanzar velocidades de más de 2500
  m/min.

• Poseen una dureza de 82-92 HRA y una resistencia
  térmica de 900-1100° C.

• En el mecanizado se debe controlar lo mejor que se
  pueda la temperatura, pues, en el mecanizado de aceros
  corrientes la viruta se adhiere a los monocarburos a Temp. de
  625-750° C. y en los bicarburos a una Temp. de
  775-875° C. Esto implica buena
  refrigeración en el mecanizado.

• LAS herramientas de HM, se fabrican en
  geometrías variadas y pequeñas, el cual se une
  al vástago o cuerpo de la herramienta a través
  de
  soldadura básicamente, existiendo otros
  medios mecánicos como tornillos o
  pisadores.

Stelitas.

Con base en el acero rápido, se experimento con
mayores contenidos de Co y Cr, y pasando el Fe a ser impureza
propia del proceso de
producción y no admitir tratamiento
térmico.

Su composición química es
aproximadamente la siguiente:

C = 2 % Co = 47 % Cr = 29 % W = 16 % Si = 0.2 % Mn = 0.6
% Fe = 5.2 %.

Alcanza temperaturas límites
de 800° C. y posee una dureza de 65-70 HRC.

Nitruro cúbico de boro
(cbn).

También conocido como CBN, es después del
diamante el más duro, posee además una elevada
dureza en caliente hasta 2000° C, tiene también una
excelente estabilidad química durante el mecanizado, es un
material de corte relativamente frágil, pero es más
tenaz que las cerámicas.

Su mayor aplicación es en el torneado de piezas
duras que anteriormente se rectificaban como los aceros forjados,
aceros y fundiciones endurecidas, piezas con superficies
endurecidas, metales pulvimetalúrgicos con cobalto y
hierro, rodillos de laminación de fundición
perlática y
aleaciones de alta resistencia al
calor, redondeando se emplea en materiales con una dureza
superior a los 48 HRC, pues, si las piezas son blandas se genera
un excesivo desgaste de la herramienta.

El nitruro cúbico de boro se fabrica a gran
presión y temperatura
con el fin de unir los cristales de boro cúbico con un
aglutinante cerámico o metálico.

Cermet – Metal Duro.

Cermet:
Cerámica y metal (partículas de cerámica en un aglomerante
metálico).

Se denominan así las herramientas de metal duro
en las cuales las partículas duras son carburo de titanio
(TiC) o carburo de nitruro de titanio (TiCN) o bien nitruro de
titanio (TiN), en lugar del carburo de tungsteno (WC). En otras
palabras los cermets son metales duros de origen en el titanio,
en vez de carburo de tungsteno.