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Torneado Cónico 1. INTRODUCCION El torneado cónico consiste en ejecutar sólidos de revolución cuyas generatrices no son paralelas. Los métodos empleados pueden inferir según la abertura de la conicidad. Los conos se usan en las maquinas por su capacidad para alinear y sujetar partes de la misma y para realinearlas cuando se ensamblan y se desensamblas repetidas veces. Torneado de conos: Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación viene definido por los siguientes conceptos: Diámetro mayor Diámetro menor Longitud Ángulo de inclinación Conicidad 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
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Dec 09, 2015

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Torneado Cónico

1. INTRODUCCIONEl torneado cónico consiste en ejecutar sólidos de revolución cuyas generatrices no son paralelas. Los métodos empleados pueden inferir según la abertura de la conicidad.Los conos se usan en las maquinas por su capacidad para alinear y sujetar partes de la misma y para realinearlas cuando se ensamblan y se desensamblas repetidas veces.

Torneado de conos: Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación viene definido por los siguientes conceptos: Diámetro mayor Diámetro menor Longitud Ángulo de inclinación Conicidad

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.

Torno de Control Numérico o Torno CNC:

Torno de control numérico o torno CNC se refiere a una máquina herramienta del tipo torno que se utiliza para mecanizar piezas de revolución mediante un software de computadora que utiliza datos alfa-numéricos, siguiendo los ejes cartesianos X,Y,Z. Se utiliza para producir en cantidades y con precisión porque la computadora que lleva incorporado control para la ejecución de la pieza.

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Un torno CNC puede hacer todos los trabajos que normalmente se realizan mediante diferentes tipos de torno como paralelos, copiadores, revólver, automáticos e incluso los verticales. Su rentabilidad depende del tipo de pieza que se mecanice y de la cantidad de piezas que se tengan que mecanizar en una serie.

2. ANTECEDENTES

HISTORIA DE IMD-IMMOR

A principios del año 1980, se fundó la empresa "TORNERIA IMMOR" en el rubro de la metalmecánica, para ofrecer servicios de tornería y soldadura, teniendo la característica de una empresa netamente familiar.

En el año 2000, la visión de la Gerencia y la experiencia de más de 30 años, de Maestranza IMMOR, identificaron la necesidad de producir piezas o repuestos para el parque automotor de Santa Cruz. Debido a este análisis es que deciden poner en marcha el Proyecto IMD Auto Parts (Industria Metalmecánica Delgadillo), el cual incursionó a inicios del año 2001 en la fabricación de partes y piezas para el parque automotor con bastante éxito.

En el año 2005 se analiza la necesidad de contar con una planta de tratamiento térmico y se hacen las gestiones de planificación para este gran proyecto de parte del directorio IMD SRL.

Fundador de la Empresa IMD-IMMOR - Tec. Superior Isidoro Delgadillo O.

IMD-IMOOR tiene como misión ser la empresa metalmecánica líder de mayor prestigio a nivel local, en lo que se refiere a la fabricación y reparación de partes y piezas para el sector agroindustrial, construcción, petrolero, automotriz, etc., brindando un servicio de calidad y eficiencia, manteniendo un ambiente proactivo con nuestros clientes, proveedores y trabajadores de la organización.

3. UBICACIÓN

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Estamos ubicados en la siguiente en dirección: Of. central.: 2º Anillo Av. El Trompillo N. 411 - Telefax.: (591-3) 352 7238 / 358 7197

Con coordenadas de X: -17.800789, Y: -63.187563

4. OBJETIVOS4.1 OBJETIVO GENERAL• Conocer el funcionamiento del torno para el mecanizado de una pieza cónica. Encontrar la importancia de mecanizado a través de torneado, en el

proceso manufactura de la industria. Identificar los distintos alternativas para el proceso de torneado. Conocer las maquinas (tornos en nuestro caso) que se usan en la

actualidad y que están presente en nuestro medio, es decir, conocerlo, palparlo ver in situ la diferentes maquinarias que se utilizan en nuestra ciudad.

Ir de visita técnica a las organizaciones dedicadas en el aérea de metalmecánica, en este caso las maestranzas IMD y GUILLEN.

4.2OBJETIVOS ESPECIFICOS• Buscar la tornería que cumpla con las exigencias necesarias.

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• Investigar el funcionamiento del torno y las herramientas con las que trabaja.• Observar cada uno de los pasos del proceso del torneado cónico.

Conocer proceso de torneado cónico. Identificar los elementos que intervienen en el mecanizado de productos

cónicos. Conocer el funcionamiento de tornos automáticos de CNC Y

CONVENCIONALES. Identificar las herramientas manuales requeridas en un proceso de

mecanizado. Ver in situ la operación de torneado cónico y consecuentemente

entender el proceso de mecanizado.

Conocer las normas de seguridad que se deben tener en cuenta al realizar procedimientos de mecanizado.

5. DESARROLLO DE LA INVESTIGACION En la maestranza IMMOR utilizaban el “TORNO CNC” (Torno dirigido por control numérico por computadora) que es algo tecnológico nuevo a comparación de las maquinas convencionales.Este torno funciona mediante un software o programa utilizado es el “CAD-CAM” es un programa que permite hacer diseños en 2D (En el plano X y Y) y 3D (En el plano X, Y y Z) asistido por computadora pero simulando a operación de lo que se hizo en 2D o 3D para evitar errores a eso se le llama proactivo antes de ejecutar la pieza, evita errores de fábrica.

Dicho programa con el cual interactúa el operador dándole las pautas del trabajo a realizar. También existe otro programa llamado fiutercam que realiza el mismo proceso de CAD-CAM.

Al realizar el trabajo puede haber dos errores: En el operador colocando mal las coordenadas lo cual provoca que la herramienta se desvié y cuando hay un error de programa lo cual provoca una parada.

Para trabajar con torno CNC se necesita operarios que tengan cierta capacitación para poder operar la máquina.

En los tornos solo se utilizan las coordinadas X y Z. E l eje Z corresponde al desplazamiento longitudinal de las herramientas en las mientras que el X es para movimiento transversal y es perpendicular al eje principal de la máquina. El eje Y opera la altura de las herramientas del CNC.

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La tolerancia de precisión utilizada para el torneado cónico y para los tornos CNC es un micrón o una milésima.

Teniendo la pieza en bruto lo primero que se realiza es poner todas las coordenadas y grados en la computadora para que se realice su trabajo se debe de tomar en cuenta el diámetro de la pieza, ya que para menor diámetro, mayor velocidad al igual que a mayor diámetro menor velocidad.

La máquina comienza a realizar el torneado cónico la cual utiliza dos procesos de desbaste y acabamiento, empieza el desbaste, la pieza utilizada para este normalmente se le denomina videa pero se llama “Inserto” este debe tener un radio de 0.4 a 0.8 enésimas de milímetros (el material de este se llama tungsteno sinterizado) la maquina realiza el desbaste arrancando mayor cantidad del material, para realizar este proceso debe existir una velocidad de rotación menor(RPM es menor de 600 a 800 rpm) el cual lo realiza automáticamente la maquina hasta lograr el grado cónico deseado; este debe dejar una tolerancia de 0.5 milímetros en “X” para el próximo proceso que es acabamiento; el cual saca 1.5 milímetros por pasada.

Cuando se utiliza acabamiento el radio de la pieza es de 0.1 a 0.2 enésimas de milímetros por esto el radio es de menor porque la que vamos a sacar son decimas de milímetros por esto también la velocidad de rotación es mayor (RPM es mayor de 1000 o 1500 rpm) y en acabamiento no debe de dejar nada.

La máquina trabaja con dos velocidades la velocidad fija y velocidad de corte constante.

Velocidad de corte, la velocidad de corte se programa mediante la letra S, inicial del apalabra inglesa (speed) que significa velocidad, y una cifra que puede referirse a un valor constante de velocidad de corte que queremos en todo el mecanizado o a una cifra que corresponde a las revoluciones por minuto del cabezal de acuerdo con la velocidad de corte que se funcione y el diámetro de la pieza que se esté torneando. La elección de un sistema de programa u otro se realiza mediante la función G que corresponda.

El radio de la pieza a utilizar va en función al tipo de material, aquí también es donde se toma en cuenta en la velocidad de corte constante, no se le puede dar una velocidad sin conocer el tipo de material o acero a utilizar al igual para escoger la pieza o herramienta adecuada ya existen normas o datos que la fábrica les da siempre al cliente, dependiendo del material se clasifican con:

P es acero. M es para acero inoxidable.

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K para hacer hierro fundidos. S son para aluminio.

MOVIMIENTOS DE TRABAJO EN LA OPERACIÓN DE TORNEADO:

MOVINIENTOS DE CORTE: Por general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor eléctrico que trasmite su giro al husillo principal mediante un sistema de poleas o engranajes. El husillo principal tiene acoplado a su extremo distintos sistemas de sujeción (platos de garras pinzas, madrino auxiliares u otros), los cuales sujetan la pieza a mecanizar. Los tornos tradicionales tienen una gama fija de velocidades de giro, sin embargo los tornos moderados de control numérico la velocidad de giro del cabezal es variable y programable y se adapta de giro del cabezal es variable y programable y se adapta a las condiciones óptimas que el mecanizado permite.

MOVINIENTOS DE AVANCES: es el movimiento de la herramienta de corte en la dirección del eje de la pieza que está trabajando. En combinación con el giro impartido al husillo determina el espacio recorrido por la herramienta por cada vuelta que da la pieza. Este movimiento también puede no ser paralelo al eje, produciéndose así conos. En ese caso se gira el carro charriot, ajustando en una escala graduada el ángulo requerido, que será la mitad de la conicidad deseada. Los tornos convencionales tienen una gama fija de avances mientras que los tornos de control numérico los avances son programables de acuerdo a las condiciones óptimas de mecanizado y los desplazamientos en vacío se realizan a gran velocidad.

AVANCE (F). Definido como la velocidad de penetración de la herramienta en el material. En el torneado suele expresarse en mm/rev, no obstantes para poder calcular el tiempo de torneado es necesario calcular el avance en mm/min de cada pasado.

En el torno CNC tenemos la velocidad de aváncelas cuales podemos encontrar dos: milímetros por revolución y milímetro por minuto la utilizada es milímetros por revolución lo cual quiere decir que en cada revolución la maquina va a avanzar 0,15milimetros esto es en sentido normal (sentido anti horario) la pieza tiene que girar hacia la herramienta porque si se lo realiza en sentido horario va a golpear a la máquina.

F (mm/minuto) = N (rpm) x F (mm/revolución)

Durante el proceso utiliza un refrigerante llamado aceite soluble IP68 es un aceite mezclado con agua para darle una consistencia soluble para evitar que la pieza

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sufra recalentamiento y para refrigerar la maquina; no se utiliza agua por que la maquina se puede llegar a oxidar.

Para realizar conos largos no hay dificultades en los torno CNC es totalmente automático simplemente se la da los puntos y la maquina directamente reconoce los ángulos, dándoles estos diferentes puntos se van formando las coordenadas en el eje X y Z, realiza a la vez una sumatoria mientras va recorriendo la maquina cuando hablamos del movimientos longitudinal lo que corresponde al eje Z y el diámetro del cono lo que corresponde al movimiento transversal el eje X como se podrá explicar en una de las imágenes tomadas (fig.).

A diferencia el torno convencional que son mucho más complejas se necesita mayor esfuerzo, mayor dedicación, un operario con mucho más experiencia, ya que hay más problemas al realizar el torneado cónico de conos más largos; en si no se puede hablar de un proceso porque hay muchos depende mucho de la pieza que vamos a utilizar porque si estamos hablando de conos con diámetros mayores es mucho más fácil realizar el torneado cónico pero si hablamos de conos de diámetro menores y delgado se hace más dificultoso.

También cuando hablamos de algunas conicidades que son de piezas muy delgadas por ejemplo: una pieza que tiene 20 mm. Y un cono de 100 mm ni siquiera se puede utilizar lunetas fijas que acompaña el carril mientras se v desplazando.

Velocidad de rotación de la pieza (N): Normalmente expresadas en revoluciones por minutos. Se calcula a partir de la velocidad de corte y del diámetro mayor de la pasada que se está mecanizando.

Profundidad de pasada: es la distancia radial que abarca una herramienta en su fase de trabajo. Depende de las características de la pieza y de la potencia del torno.

Potencia de la maquina: esta expresada en kw. Y s la que limita las condiciones generales del mecanizado, cuando eta limitado por otros factores.

Tiempo de torneado: es el tiempo que tardan todas la herramienta en realizar el mecanizado sin tener en cuenta la velocidad de rotación de la pieza presenta l siguiente formula:

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Todo lo que es conicidad mayormente se utiliza para todo lo que es sellado como se le llama tanto macho como hembras para que no exista fugas como ser: válvulas de los grifos, piezas donde van ver ciertos desplazamiento, piezas donde se van generar torsiones altas.

Programadores de tornos de control numéricos:

Los tornos de control numéricos (CNC), exigen en primer lugar un técnico programador que elabore el programa de ejecución que tiene que realizar en el torno para el mecanizado. En este caso debe tratarse de un buen conocedor de factores que intervienen en el mecanizado en el torno como los siguientes:

prestaciones del torno prestaciones y disponibilidad e herramientas sujeción de las piezas tipo de material a mecanizar y sus característica de mecanización uso de refrigerantes cantidad de piezas a mecanizar acabado superficial. Rugosidad tolerancia de mecanización admisible

Además deberá conocer bien los parámetros tecnológicos del torneado que son:

velocidad de corte optima a que debe realizarse a que debe realizarse el torneado

avance optimo del mecanizado profundidad de pasada velocidad de giro (rpm) del cabezal sistema de cambio de herramienta.

A todos estos requisitos deben unirse una correcta interpretación de los planos de las piezas y las técnicas de programación que utilice de acuerdo con el equipo que tenga el torno.

Factores que se tienen que tomar en cuenta para el Torneado Cónico:

Tomar en cuenta el largo de la pieza. Diámetro del cono a realizar. Para tornos convencionales una de ellas seria los grados. El material del que está hecho el cono a realizar. Teniendo en cuenta el

material obtenemos lo que es la velocidad de corte constante. Conocimiento de los operarios al trabajar con los tornos CNC.

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Preparadores de tornos automáticos y CNC:

En las industrias donde hay instaladas varios tornos automáticos de gran producción o tornos de control numérico, debe existir un profesional encargado de poner estas máquinas a punto cada vez que se produce un cambio en las piezas que se van a mecanizar porque es una tarea bastante compleja la puesta a punto de un torno automático o de CNC.

Una vez que el torno ha sido preparado para un trabajo determinado, el control posterior del trabajo de la maquina suele encargarse a una persona de menor preparación técnica que solo debe ocuparse que la calidad de las piezas mecanizadas se vaya cumpliendo dentro de las calidades de tolerancia y rugosidad exigidas. A veces un operario es capaz de atender a varios tornos automáticos, si estos tienen automatizados el sistema de alimentación de piezas mediante barras autómatas.

Ventajas y desventajas de los tornos CNC frente a los convencionales:

Ventajas

Permiten obtener mayor precisión en el mecanizado Permiten mecanizar piezas más complejas Se puede cambiar fácilmente de mecanizar una pieza a otra Se reducen los errores de los operarios Cada vez son más baratos los tornos CNC Se reducen los tiempos de mecanizado

Desventajas

Necesidad de realizar un programa previo al mecanizado de la primera pieza

Coste elevado de herramientas y accesorios lo que implica una elevada inversión

Conveniencia de tener una gran ocupación para la maquina debido a su alto coste.

6. Seguridad • Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad, caretas, etc.• No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se recomiendan las mangas cortas.• Utilizar ropa de algodón.

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• Utilizar calzado de seguridad.• Mantener el lugar siempre limpio.• Si se mecanizan piezas pesadas utilizar polipastos adecuados para cargar y descargar las piezas de la máquina.• Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe estar suelto sino recogido.• No vestir joyería, como collares, pulseras o anillos.• Siempre se deben conocer los controles y funcionamiento del torno. Se debe saber cómo detener su operación.• Es muy recomendable trabajar en un área bien iluminada que ayude al operador, pero la iluminación no debe ser excesiva para que no cause demasiado resplandor.

7. ConclusiónAl finalizar esta investigación concluimos que es de gran importancia obtener un conocimiento detallado sobre el torno y la operación del torneado cónico, sin embargo esta operación no es muy usual en el campo mecánico lo cual solo son elaboradas a pedido.Esperando que esta investigación tenga un resultado positivo a la hora de entrar en el campo laboral y ayudarnos a resolver futuras dudas en cuanto al manejo de estas máquinas-herramientas.

Recomendaciones:

Se tuvo la oportunidad de visitar una empresa comprometida con la seguridad de sus operarios, ya que contaba con una buena seguridad, los trabajadores usaban la ropa adecuada, zapatos de seguridad y gafas. También tenían muchos avisos de seguridad y precaución.

También sería recomendable que proporcionen equipo de seguridad a las personas que visitan su torno, en caso de ocurrir algún accidente.

Anexos

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TORNOS CNC