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Cuchillas en torno
 

Cuchillas en torno

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el emjor taano

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    Cuchillas en torno Cuchillas en torno Document Transcript

    • CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES DEL MECANIZADO EN LOS TORNOSFines y esencia del mecanizado en los tornosEl mecanizado con arranque de viruta (torneado, taladrado, fresado rectificado), etc., tiene unaamplia aplicación entre los distintos métodos de fabricación de piezas para máquinas,mecanismos, instrumentos y otros artículos.Consiste, esencialmente, en elaborar nuevas superficies mediante deformación y separaciónulterior de las capas superficiales del material formando virutas.En los tornos se fabrican árboles, poleas, ruedas dentadas y otras piezas semejantes,llamadas cuerpos de revolución (fig. 1, a-c). Las herramientas para el mecanizado de laspiezas brutas son las cuchillas, brocas, avellanadores, escariadores, machos de roscar, etc.Por medio del mecanizado en el torno (torneado) se puede obtener piezas de superficiescilíndricas, cónicas, de forma y planas, así como tallar la rosca, cortar los chaflanes y trabajarlos radiosPIEZAS DE TIPO OBTENIDAS POR EL FORMAS DE LAS SUPERFICIES OBTENIDASMECANIZADO EN LOS TORNOS: POR MEDIO DEL MECANIZADO:a) árbol escalonado; b) poleas; c) rueda 1) cilíndrica; 2) de radio 3) chaflán; 4) plana (dedentada (engranaje). cara); 5) de forma; 6) cónica; 7) de rosca. MECANISMOS Y PIEZAS FUNDAMENTALES DEL TORNOLa bancada (4), es la base sólida de hierro colado donde se montan los mecanismos:principales del torno. La parte superior tiene dos guías de forma plana y dos de formaprismática para el desplazamiento de los mecanismos móviles del torno: el carro-soporte y elcabezal móvil. La bancada está instalada en dos pies.El cabezal fijo (1), es una caja de hierro colado que tiene en su interior el órgano principal deltorno llamado husillo, que es un árbol hueco y la caja de velocidades. En el extremo derechodel husillo se fijan los dispositivos que aprietan la pieza a trabajar.El husillo es accionado mediante un motor eléctrico situado en el pie izquierdo a través de latransmisión por correas trapezoidales y el sistema de ruedas dentadas y acoplamientos en elinterior del cabezal fijo. Los movimientos de avance se pueden ejecutar a mano omecánicamente - El avance mecánico lo recibe el carro-soporte desde el husillo guiador odesde el husillo patrón (al filetear la rosca).El carro-soporte (6), consta de la corredera, la cual se desplaza sobre las guías de labancada, del mandil donde se encuentra el mecanismo para transformar el movimientosrotativo dé los husillos guiador y de avance en movimientos rectilíneo del carro-soporte, delmecanismo del carro transversal, del mecanismo del carro de cuchilla (superior) y delmecanismo portacuchillas.La caja de avances (3), es un mecanismo que transmite el movimiento giratorio desde elhusillo principal a los husillos de avance y guiador y que regula la velocidad del movimiento deavance del carro-soporte (la dimensión del avance). El movimiento de rotación se transmite ala caja de avances desde el husillo principal mediante el mecanismo de inversión y la guitarracon las ruedas dentadas cambiables.La guitarra (2), se emplea para el ajuste del torno a la magnitud requerida del avance o alpaso de la rosca a filetear por la combinación adecuada de las ruedas dentadas cambiables.El cabezal móvil (7), se emplea para mantener el extremo derecho de las piezas largas ypara fijar y hacer avanzar las herramientas de espiga (brocas, avellanadores y escariadores)
    • El equipo eléctrico del torno está instalado en el armario 8. La conexión y desconexión delmotor eléctrico, la puesta en marcha y la parada del torno, el mando de las cajas develocidades y de avances, el mando del mecanismo de la placa de distribución (mandil), etc.,Para la sujeción de la pieza se utilizan en los tornos diferentes dispositivos: platos de arrastre,mandriles extensibles, as abrazaderas, lunetas, mandriles.para verificar -la precisión del mecanizado de las piezas el tornero emplea los pies de reyuniversales, micrómetros, calibres de tolerancias, plantillas, medidores de ángulos y otrosinstrumentos de medida. VISTA GENERAL DEL TORNO1) cabezal fijo con la caja de velocidades; 2) guitarra de las ruedascambiables; 3) caja de avances; 4) bancada; 5) mandil; 6) carrosoporte; 7) cabezal móvil; 8) armario; para el equipo electrónico. CONCEPTO ACERCA DEL PROCESO DE FORMACIÓN DE LA VIRUTALas piezas de las máquinas son elaboradas de las piezas brutas. La capa de metal que searranca de la pieza bruta durante el mecanizado se llama sobreespesor La pieza en bruto esun artículo de la producción de la cual se obtiene la pieza acabada mediante la variación de laforma, dimensiones, grado de aspereza de las superficies y propiedades del material.El proceso de corte es un proceso seguido por fenómenos físicos complejos (deformacionesplásticas y elásticas de la pieza en bruto, desprendimiento de calor, formación del promontorioen la parte de corte de la herramienta), que ejercen gran influencia sobre el trabajo de laherramienta de corte, la productividad del trabajo y la calidad del mecanizado.El proceso de corte en el torno tiene lugar solo cuando se realizan simultáneamente los dosmovimientos fundamentales: el movimiento principal I y el movimiento de avance II.MOVIMIENTOS EJECUTADOS POR EL TORNO YSUPERFICIES EN LA PIEZA DE TRABAJOS Torneado Exterior; b) Al Refrentar y Tronzar1 - Superficie de trabajo; 2 - Superficie de corte; 3 -Superficie trabajada; I - Movimiento Principal; II -Movimiento de AvanceEl movimiento principal y el que consume la mayor parte de la potencia del torno es elmovimiento de rotación de la pieza. AL aproximar la cuchilla a la pieza en rotación, se torneaen ella una ranura anular, y para tornear toda la superficie cilíndrica es necesario desplazar lacuchilla a lo largo del eje de la pieza.
    • El movimiento de avance es el movimiento progresivo de la cuchilla que garantiza unapenetración de la misma en nuevas capas de metal.En la pieza a trabajar se distinguen las siguientes superficies: de trabajo, que es la superficiede donde se debe quitar la capa de metal; trabajada, que es la superficie que resulta en lapieza después de arrancar la capa de metal (viruta), y de corte, que se forma directamente enla pieza por el borde cortante de la cuchilla.La superficie de corte puede ser cónica, cilíndrica, plana (frontal) y de forma, de acuerdo acomo sea el borde cortante de la cuchilla y su disposición respecto a la pieza.PROCESO DE FORMACION DEVIRUTA:1- Pieza a Trabajar; 2-Elementos de Viruta;3- Cuchilla.Herramienta de Corte (la cuchilla), es decir, una cuña que penetra, bajo la acción de lafuerza P transmitida por el mecanismo de trabajo del torno, en la capa superficial de la pieza,comprimiéndola al mismo tiempo (fig. 5). En esta capa comprimida surgen esfuerzos internos,y cuando estos superan, por la penetración siguiente de la cuchilla, las fuerzas cohesivasentre las moléculas del metal, el elemento comprimido 2 se rompe y se desliza hacia arribapor la superficie de trabajo de la cuchilla.El movimiento siguiente de la cuchilla comprime, rompe y desplaza los elementos inmediatosdel metal formando la viruta.TIPOS DE VIRUTAa- De Elementos; b- Escalonada; c-Fluida Continua de Espiral; d- FluidaContinua de Cinta; FraccionadaTIPOS DE VIRUTASegún las condiciones del maquinado y del material a trabajar resulta la viruta de variasformas.La viruta de elementos (viruta de cortadura) se obtiene al trabajar metales duros y pocodúctiles (por ejemplo, acero duro) con bajas velocidades de corte.La viruta escalonada se forma al trabajar aceros de la dureza media, aluminio y susaleaciones con una velocidad media de corte: Esta representa una cinta con la superficie Lisapor el lado de la cuchilla y dentada por la parte exterior.La viruta fluida continua se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre, plomo, estaño yalgunos materiales plásticos con altas velocidades de corte.La viruta fraccionada se forma al cortar materiales poco plásticos (hierro colado, bronce) yconsta de trocitos separadosPartes, elementos y ángulos de la cuchillaLa cuchilla consta del cuerpo (mango o vástago) y de la cabeza (la parte cortante). El mangosirve para sujetar la cuchilla en el portaútil del torno.En la cabeza de la cuchilla se diferencian los siguientes elementos:
    • - cara de desprendimiento, por la cual se mueve la viruta;-caras de incidencia (principal y auxiliar dirigidas hacia la pieza que se trabaja);- bordes ( filos) cortantes: principal, formado por la intersección de la cara dedesprendimiento y la principal de incidencia, y auxiliar, formado por la intersección de la carade desprendimiento y la auxiliar de incidencia;- el vértice de la cuchilla o sea, el punto de conjugación de los bordes cortantes* principal yauxiliar; puede ser agudo, redondeado o cortado.Para garantizar la capacidad de corte necesaria de la herramienta, obtener la precisión ycalidad de acabado requeridas de las superficies de la pieza y también una alta productividaddel trabajo, es imprescindible la elección acertada de la geometría de la cuchilla; es decir, ladimensión de los ángulos de la cabeza de la cuchilla.Se diferencian los ángulos en el plano y los ángulos fundamentales de la cuchilla (ángulos dela cuña de trabajo).Los ángulos en el plano, son aquellos formados por los filos de la cuchilla y la dirección delavance:(fi) es el ángulo principal en el plano,el ángulo en el plano.Los ángulos fundamentales de la cuchilla son: el ángulo de desprendimiento(gamma), el ángulo principal de incidencia(alfa), el ángulo de filo(beta) y el ángulo de corte(delta). El ángulo de inclinación del borde cortante, (lambda) que es el formado entre el bordecortante y la superficie de apoyo de la cuchilla.Los valores numéricos de los ángulos de la cuchilla se toman de acuerdo a las tablas, segúnlas condiciones del mecanizadoClasificación de las cuchillas para tornosSegún la dirección del movimientos de avance se clasifican en cuchillas de mano izquierda ycuchillas 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, pararefrentar (para caras), tronzar, acanalar, perfilar, roscar y mandrinarExisten 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 mangode acero para construcciones y la parte cortante de la cuchilla de metal especial paraherramientas.Las cuchillas compuestas se dividen en Soldadas, con la plaquita de corte soldada y con laplaquita de corte fijada mecánicamenteCLASIFICACIÓN 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.Materiales para las cuchillasLa parte de trabajo de la herramienta de corte, incluyendo la cuchilla, debe tener alta dureza,alta resistencia térmica al rojo (tener la capacidad de no perder la dureza con temperaturaselevadas), alta resistencia al desgaste (resistencia al frote), así como ser lo suficientementedúctil (resistencia a las cargas de impacto) Los materiales de los cuales se fabrican las partesde trabajo de las herramientas de corte deben obedecer a los requisitos mencionados.Los materiales de herramientas se dividen en tres grupos:En el primero están los materiales para las herramientas que trabajan a bajas velocidades decorte. A éstos pertenecen los aceros al carbono para herramientas, con una resistenciatérmica al rojo de 250-300 o C.El segundo grupo son los materiales para herramientas que trabajan a velocidades elevadasde corte, los aceros rápidos, estos aceros adquieren alta dureza, alta resistencia al desgastey una resistencia térmica al rojo hasta temperaturas de 650 o C.El tercer grupo reúne los materiales para herramientas que trabajan a altas velocidades decorte, los cermets, fabricados como plaquitas de varias dimensiones y formas. Que alcanzauna resistencia al rojo de 1000°C. Para el labrado de aceros se emplean las aleaciones durasdel grupo de titanio-tungsteno-cobalto (TK): T5K10 para el desbastado y corte interrumpido,T15K6 para el semiacabado y acabado. DESGASTE Y AFILADO DE LAS CUCHILLASComo resultado del rozamiento de la viruta con la cara de desprendimiento de la cuchilla y delas caras de incidencia de la misma con la superficie de la pieza a trabajar, se desgasta laparte de trabajo de la cuchilla. La cuchilla desgastada (embotada) se reafila.Para el afilado de las cuchillas se usa la máquina afiladora-rectificadora. Para garantizar unaposición estable de la cuchilla que se afila, en la máquina se encuentra un dispositivo especialllamado apoya manos AL afilar la cuchilla es necesario presionar ligeramente la superficie quese afila contra la muela en rotación y, para que el desgaste de esta última sea más uniforme yla superficie que se afila resulte plana, la cuchilla se debe desplazar continuamente a lo largode la superficie de trabajo de la muela.Se afilan primeramente las caras principales y auxiliares de incidencia, a continuación la carade desprendimiento y el vértice de la cuchilla.Después del afilado se efectúa el afinado de la cuchilla, consistente en el esmerilado de lascaras de desprendimiento a incidencia en una parte estrecha a lo largo del borde cortante, loque garantiza la rectificación del filo y la elevación de la durabilidad de la cuchilla. El acabadode afinado se efectúa en las muelas de acabado de diamantes.La geometría de la cuchilla después del afilado se comprueba con plantillas especiales,transportadores de ángulos y otros instrumentos.
    • El afilado de las cuchillas lo tienen que realizar solamente aquellos obreros que conozcan las instrucciones sobre la técnica de seguridad Para trabajar con la máquina afiladora hay que observar los siguientes requisitos de seguridad:• Antes de comenzar el afilado de la herramienta hay que asegurarse del buen estado de lodos los mecanismos y dispositivos de la máquina, incluso de la cubierta protectora de la muela y el sentido correcto de rotación de la misma (la muela debe girar hacia la cuchilla);• comprobar la colocación correcta del apoya manos: la holgura entre la cara de trabajo de la muela y el extremo del apoya manos no debe exceder de 3 mm.• Se permite una nueva colocación del apoya manos solamente después de que la muela esté parada por completo; se prohíbe trabajar en una máquina de afilar sin apoya manos ni cubierta protectora;• durante el afilado se debe cerrar la zona del afilado instalando una pantalla protectora transparente o ponerse gafas protectoras. Es imprescindible observar las siguientes reglas para el use de las cuchillas:• Antes de conectar el avance, es necesario apartar la cuchilla de la pieza, lo qua protege el borde de corte contra el desmenuzamiento;• Se recomienda afilar periódicamente la cuchilla con una barra abrasiva de grano fino directamente en el portacuchillas, lo qua alarga la duración de servicio de la cuchilla;• Se prohíbe dejar qua el borde de incidencia de la cuchilla se embote considerablemente, es necesario reafilar esta última antes de qua comience a destruirse el borde de corte, o sea, con una anchura de la partes desgastada de la cara de incidencia principal de la cuchilla de 1 . . . 1,5 mm;• Se prohíbe emplear las cuchillas como guarniciones,• La cuchilla de aleación dura se debe entregar al almacén, cuando la plaquita de aleación dura se ha separado del mango.• Se prohíbe colocar las cuchillas sin orden (en montón) en la caja para las herramientas. CONCEPTO DEL RÉGIMEN DE CORTE DURANTE EL TORNEADO El proceso de corte se caracteriza por un régimen determinado. Los elementos que lo constituyen son la profundidad de corte, el avance y la velocidad de corte. La profundidad de corte t es la dimensión de la capa eliminada en una pasada de la cuchilla, perpendicular a la superficie trabajada. Durante el torneado longitudinal exterior la profundidad de corte se determina como la mitad de la diferencia entre el diámetro de la pieza en bruto D (superficie de trabajo) y el diámetro de la superficie trabajada d: Durante el mandrinado (fig. 16, b) la profundidad de corte es igual a la mitad de la diferencia entre el diámetro del orificio después del maquinado y el diámetro del orificio antes del maquinado. 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 (véase fig 16, d). El avance (más exactamente la velocidad de avance) es la dimensión del desplazamiento del borde de corte de la cuchilla en dirección del avance por una revolución de la pieza en trabajo (s mm/rev. fig. 17). Durante el torneado se distinguen el avance longitudinal, dirigido a lo
    • largo del eje de la pieza a tornear; el avance transversal, en dirección perpendicular al eje dela pieza; el avance inclinado bajo un ángulo con relación al eje de la pieza (durante elmecanizado en el torno de una superficie cónica).La velocidad de corte v es el recorrido que hace el punto de la superficie de corte másalejado del eje de rotación con relación al borde de corte de la cuchilla por unidad de tiempo(m/min). La velocidad de corte depende de la frecuencia de rotación y del diámetro de la piezaque se trabaja. Cuanto mayor sea el diámetro D de ésta, tanto más alta será la velocidad decorte con una misma frecuencia de rotación, puesto que el recorrido que hace el punto A de lasuperficie de corte (fig. 18) por una revolución de la) pieza (o por minuto) será mayor que elrecorrido que hace el puntoLa magnitud de la velocidad de corte se puede determinar por medio de la fórmulaD es el diámetro mayor de la superficie de corte en mm;n, la frecuencia de rotación de la pieza a trabajar (r.p.m.).Si se conoce la velocidad de corte v, tolerable por las cualidades de corte de la herramienta yel diámetro de la pieza a trabajar D, se puede determinar la frecuencia de rotación requeridade esta última y ajustar para esta frecuencia e1 husillo:r.p.m. ORGANIZACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL PUESTO DE TRABAJO DEL TORNEROEL puesto de trabajo es una parte del área de producción del taller en la que se sitúa unobrero o más y provista de los equipos tecnológicos operados por ellos, herramientas ydispositivos necesarios (para un tiempo limitado).La preparación del puesto de trabajo debe garantizar un gasto mínimo de tiempo, unacantidad mínima de movimientos y esfuerzos para ejecutar el trabajo, menor cansancio,elevada capacidad de trabajo del obrero, así coma seguridad de trabajo y utilizacióneconómica de los medios de producción.En la planificación del puesto de trabajo del tornero influyen las dimensiones máximas y ladestinación del torno, las medidas y peso de las piezas a trabajar, así como el tipo deproducción. Para producir por unidad o en serie, cuando se tienen que mecanizar diversaspiezas brutas, se coloca en el puesto de trabajo un armario para las herramientas y el tablón.Las piezas a trabajar y las piezas acabadas se colocan en el tablón, los accesorios degrandes dimensiones se colocan en un estante inferior del tablónSi se tienen que mecanizar principalmente cilindros fijados entre las puntas, es másconveniente colocar el tablón con las piezas hacia la izquierda y el armario para lasherramientas a la derecha del obrero, puesto que la pieza a trabajar se instala entre las puntascon la mano izquierda Cuando se. Más abajo se colocan sucesivamente las herramientas decorte, adaptadores, puntas, abrazaderas, almohadillas. El puesto de trabajo debe mantenerselimpio. La suciedad y el desorden conllevan pérdidas del tiempo de trabajo, defectos de
    • producción, accidentes, paro y desgaste prematuro del torno. Los locales de trabajo deben estar equipados con dispositivos a instalaciones seguras para garantizar la evacuación del aire y la afluencia del aire limpio. OBSERVACIÓN:• El puesto de trabajo debe mantenerse limpio. La suciedad y el desorden conllevan pérdidas del tiempo de trabajo, defectos de producción, accidentes, paro y desgaste prematuro del torno.• En el puesto de trabajo el suelo debe estar liso y impio, sin manchas de aceite o de líquido lubricante y refrigerante.• Los locales de trabajo deben estar equipados con dispositivos e instalaciones seguras para garantizar la evacuación del aire y la afluencia del aire limpio. La temperatura del taller debe ser de 15… 18o C. 12 ÁNGULOS DE LA CUCHILLA EN EL PLANO - Principal; - Auxiliar ÁNGULOS FUNDAMENTALES DE LA CUCHILLA - Principal de Incidencia; - De Filo (de afilado); - De Desprendimiento; - De Corte a))))n)) b c) TIPOS DE CUCHILLAS SEGÚN LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO DE AVANCE: a- De Mano Izquierda; b- De Mano Derecha FORMAS DE LAS CABEZAS DE LAS CUCHILLAS: a- Recta; b- Acodada; c- Alargada CLASIFICACIÓN DE LAS CUCHILLAS SEGÚN EL PROCEDIMIENTO DE SUJECIÓN DE LA PARTE CORTANTE a- Entera; b- Soldada; c- Con la Plaquita Soldada; d- Con Sujeción Mecánica de la Plaquita.