TORNO PARALELO

El torno paralelo o mecánico es el tipo de torno que evolucionó partiendo de los tornos antiguos cuando se le fueron incorporando nuevos equipamientos que lograron convertirlo en una de las máquina herramienta más importante que han existido.
Sin embargo en la actualidad este tipo de torno está quedando relegado a realizar tareas poco importantes, a utilizarse en los talleres de aprendices y en los talleres de mantenimiento para realizar trabajos puntuales o especiales.
Para la fabricación en serie y de precisión han sido sustituidos por tornos copiadores, revólver, automáticos y de CNC.
El torno paralelo es una máquina que trabaja en el plano, porque solo tiene dos ejes de trabajo, ( Z y X) el carro que desplaza las herramientas a lo de la pieza y produce torneados cilíndricos, y el carro transversal que se desplaza de forma perpendicular al eje de simetría de la pieza, con este carro se realiza la operación denominada refrentado. Lleva montado un tercer carro, de accionamiento manual y giratorio, llamado Charriot, montado sobre el carro transversal, con el Charriot, inclinado a los grados necesarios es posible mecanizar conos.
Lo característico de este tipo de torno es que se pueden realizar en el mismo todo tipo de tareas propias del torneado, como taladrado, cilindrado, mandrinado, refrenrado, roscado, conos, ranurado, escariado, moleteado, etc; mediante diferentes tipos de herramientas y útiles que de forma intercambiables y con formas variadas se le pueden ir acoplando.

Movimientos de trabajo en la operación de torneado

Movimiento de corte: por lo general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor eléctrico que transmite 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, mandrinos 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 modernos de Control Numérico la velocidad de giro del cabezal es variable y programable y se adapta a las condiciones óptimas que el mecanizado permite.

Movimiento de avance: es debido al movimiento de la herramienta de corte en la dirección del eje de la pieza que se 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 de debajo del transversal ajustando en una escala graduada el ángulo requerido, que será la mitad de la conicidad deseada. Los tornos convencionales tiene una gama fija de avances, mientras que los tronos 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.

Profundidad de pasada: movimiento de la herramienta de corte que determina la profundidad de material arrancado en cada pasada. La cantidad de material factible de ser arrancada depende del perfil del útil de corte usado, el tipo de material mecanizado, la velocidad de corte, etc.

Nonios de los carros: para regular el trabajo torneado los carros del torno llevan incorporado unos nonios en forma de tambor graduado, donde cada división indica el desplazamiento que tiene el carro, ya sea el longitudinal, el transversal o el charriot. La medida se va conformando de forma manual por el operador de la máquina por lo que se requiere que sea una persona muy experta quien lo manipule si se trata de conseguir dimensiones con tolerancias muy estrechas. Los tornos de control numérico ya no llevan nonios sino que las dimensiones de la pieza se introducen en el programa y estas se consiguen automáticamente.

Elementos componentes

El torno tiene cuatro componentes principales:

Bancada: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal.

cabezal fijo: contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance y el selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo.

Cabezal móvil: el contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo. La función primaria es servir de apoyo al borde externo de la pieza de trabajo. El cabezal móvil o contracabezal (ver figura) esta apoyado sobre las guías de la bancada y se puede desplazar manualmente a lo largo de ellas según la longitud de la pieza a mecanizar, llevado al punto deseado se bloquea su posición con la palanca

Carros portaherramientas: consta del carro principal, que produce los movimientos de avance y profundidad de pasada, el carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal, y el carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y el portaherramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección.

Cadena cinemática :La cadena cinemática genera, trasmite y regula los movimientos de los elementos del torno, según las operaciones ha realizar.

Motor: normalmente eléctrico, que genera el movimiento y esfuerzo de mecanizado.

Caja de velocidades: con la que se determina la velocidad y el sentido de giro del eje del torno , partiendo del eje del motor que gira a velocidad constante.
En la imagen se puede ver el cabezal de un torno, el eje principal sobre el que esta montado el plato las palancas de la caja de velocidades e inversor de giro.

Caja de avances: con la que se establecen las distintas velocidades de avance de los carros, partiendo del movimiento del eje del torno. Recuérdese que los avances en el torno son en milímetros de avance por revolución del plato del torno.
En la imagen se puede ver en la parte posterior , la caja de la lira, que conecta la parte posterior del eje del torno con la caja de avances , la lira que no se ve en la imagen, determina la relación de transmisión entre el eje principal y la caja de avances mediante engranajes desmontables.

Ejes de avances: que trasmiten el movimiento de avance de la caja de avances al carro principal, suelen ser dos:
Eje de cilindrar : ranurado para trasmitir un movimiento rotativo a los mecanismos del carro principal, este movimiento se emplea tanto para el desplazamiento longitudinal del carro principal, como para el transversal del carro transversal.
Eje de roscar: roscado en toda la longitud que puede estar en contacto con el carro, el embrague de roscar es una tuerca partida que abraza este eje cuando está embragado, los avances con este eje son más rápidos que con el de cilindrar, y se emplea como su nombre indica en las operaciones de roscado.

En la imagen se puede ver un tercer eje con una palanca de empuñadura roja junto a la caja de avances, este tercer eje no existe en todos los modelos de torno y permite, mediante un conmutador, poner el motor eléctrico en marcha o invertir su sentido de giro, otra u otras dos palancas similares están en el carro principal, a uno u otro lado, que permiten girar este eje colocando en las tres posiciones giro a derecha, parado o izquierda. En los modelos de torno que no disponen de este tercer eje, la puesta en marcha se hace mediante pulsadores eléctricos situados normalmente en la parte superior del cabezal.

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.

Equipo auxiliar

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.
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.

Capacidad:
Altura entre puntos: distancia entre puntos, Diámetro admitido sobre bancada, Diámetro admitido sobre escote, Diámetro admitido sobre carro transversal, Anchura de la bancada, Longitud del escote delante del plato liso.
Cabezal
Diámetro del agujero del husillo principal, Nariz del husillo principal, Cono Morse del husillo principal, Gama de velocidades del cabezal en r.p.m.. Número de velocidades
Carros Recorrido del carro transversal, Recorrido del charriot, Dimensiones máximas de la herramienta. Gama de avances longitudinales, Gama de avances transversales.
Roscado
Gama de pasos métricos, Gama de pasos Witworth, Gama de pasos modulares, Gama de pasos Diametral Pitch. Paso del husillo patrón.
Contrapunto
Diámetro de la caña del contrapunto, Recorrido de la caña del contrapunto, Cono Morse del contrapunto
Motores:
Potencia del motor principal en kW. Potencia de la motobomba de refrigerante en kW.
Lunetas
Capacidad luneta fija mínima- máxima, Capacidad luneta móvil mínima máxima

LA FRESADORA
Las fresadoras son máquinas - herramientas de variadísimas formas y aplicaciones cuya característica principal consiste en que su útil cortante lo constituyen discos o cilindros de acero, llamados fresas, provistos de dientes cortantes.
El fresado se emplea para la obtención de superficies planas y curvadas, de ranuras rectas, de ranuras espirales y de ranuras helicoidales, así como de roscas. Los movimientos de avance y de aproximación son realizados en el fresado generalmente por la pieza, pero pueden también ser realizados por la fresa como sucede, por ejemplo, en el fresado copiador.

CONSTITUCION
En las máquinas de fresar corrientemente usadas en los talleres de construcciones mecánicas, se distinguen las siguientes partes principales:
Bastidor
Husillo de trabajo
Mesa
Carro transversal
Consola
Caja de velocidades del husillo
Caja de velocidades de los avances.

El bastidor: Es una especie de cajón de fundición, de base reforzada y de forma generalmente rectangular, por medio del cual la máquina se apoya en el suelo. Es la parte que sirve de sostén a los demás órganos de la fresadora.
Husillo de trabajo: Es uno de los órganos esenciales de la máquina, puesto que es el que sirve de soporte a la herramienta y le dota de movimiento. Este eje recibe el movimiento a través de la caja de velocidades.
La mesa: Es el órgano que sirve de sostén a las piezas que han de ser trabajadas, directamente montadas sobre ella o a través de accesorios de fijación, para lo cual la mesa está provista de ranuras destinadas a alojar los tornillos de fijación.
Carro transversal: Es una estructura de fundición de forma rectangular, en cuya parte superior se desliza y gira la mesa en un plano horizontal; en la base inferior, por medio de unas guias, está ensamblado a la consola, sobre la cual se desliza accionado a mano por tornillo y tuerca, o automáticamente, por medio de la caja de avances. Un dispositivo adecuado permite su inmovilización.

Un motor (1) que lleva la fresa (5), todo ello montado en unos soportes que corren en sentido longitudinal y transversal, mediante una empuñadura (11) que permite maniobrar la fresa en todas direcciones; la guía lateral (9) y la manija (7) para fijar la pieza vertical; y la guía lateral (10) y la manija (8) para fijar la pieza horizontal.

CLASIFICACION
La gran variedad de fresadoras puede reducirse a tres tipos principales: horizontales, verticales y mixtas, caracterizadas, respectivamente, por tener el eje portafresas horizontal, vertical o inclinable.
1.- FRESADORAS HORIZONTALES: Esencialmente, constan de una bancada vertical llamada cuerpo de la fresadora, a lo largo de una de cuyas caras se desliza una escuadra llamada ménsula o consola, sobre la cual, a su vez, se mueve un carro portamesa que se ha de fresar. En la parte superior de la bancada están alojados los cojinetes en los que gira el árbol o eje principal, que a su vez puede ir prolongado por un eje portafresas. Estas fresadoras se llaman universales cuando la mesa de trabajo puede girar alrededor de un eje vertical y puede recibir movimiento automático en sentido vertical, longitudinal y transversal, o al menos en sentido longitudinal.

2. FRESADORAS UNIVERSALES: La máquina fresadora universal se caracteriza por la multitud de aplicaciones que tiene. Su principal nota característica la constituye su mesa inclinable que puede bascular tanto hacia la izquierda como hacia la derecha en 45°. Esta disposición sirve con ayuda del cabezal divisor para fresar ranuras espirales. Los tres movimientos de la mesa en sentido vertical, longitudinal y transversal se pueden efectuar a mano y automáticamente en ambos sentidos. Topes regulables limitan automáticamente la marcha en el punto deseado. En las manivelas que sirven para mover la mesa hay discos graduados que permiten ajustes finos.
Estas máquinas encuentran aplicación en mecánica fina, en construcción de herramientas y de moldes, en la fabricación de piezas sueltas y de pequeñas series. En estas aplicaciones tienen empleos muy variados mediante accesorios basculantes y fácilmente recambiables que las hacen aptas para toda clase de trabajos con arranques de viruta.

FRESADORAS VERTICALES: Así se llaman las fresadoras cuyo eje portafresas es vertical. En general son monopoleas y tiene la mesa con movimiento automático en sentido vertical, longitudinal y transversal.
En la fresadora vertical el husillo porta -fresa está apoyado verticalmente en una cabezal porta-fresa generalmente giratorio. La fresadora vertical se aplica generalmente para trabajos de fresado frontales.

4. FRESADORAS COPIADORAS: Las máquinas fresadoras copiadoras cuyos procesos de trabajo pueden mandarse a mano o de modo totalmente automático, permiten la fabricación de piezas con formas irregulares, de herramientas para trefiladoras y para prensas y estampas siguiendo una plantilla, un modelo o un prototipo. El movimiento de un punzón que va palpando el modelo se transmite al husillo portafresa por medios mecánicos, hidráulicos o electrohidráulicos con refuerzo electrónico. En algunas máquinas los movimientos del palpador pueden seguirse sobre una pantalla.

5. FRESADORA MIXTA: Cuando, auxiliándose con accesorios, el husillo puede orientarse en las dos posiciones

ACCESORIOS
La fresadora está provista de una serie de accesorios que le permiten realizar las más variadas operaciones de fresado, los cuales se indican a continuación:
Cabezal universal
Ejes portafresas
Aparato divisor y contrapunta
Mesa circular divisora
Divisor lineal
Aparato mortajador
Cabezal especial para fresar cremalleras
Mesa inclinable.
Pinzas portafresas.

TIPOS DE MONTAJE DE PIEZAS.
Aparato divisor: El montaje sobre el aparato divisor permite hacer en la fresadora ciertas operaciones que de otro modo no será posible ejecutarlas, o cuando menos resultarían muy complejas.
- Algunos de estos casos son:
Conseguir que la pieza gire a una velocidad relacionada y en forma simultánea con el desplazamiento de la mesa ( para hacer engranajes helicoidales, brocas, tornillos sinfín, levas en espiral),
Hacer divisiones distribuidas regularmente en la periferia de una pieza (anillos graduados, ruedas dentadas),
Fresado de piezas en ángulo (engranajes cónicos).

Clasificación:
Los montajes que permiten mecanizar piezas en el aparato divisor pueden agruparse básicamente en tres:
1.Montaje al aire
2.Montaje entre puntos
3.Montaje entre el plato y punto, los cuales corresponden a montajes típicos en torno.
La misma disposición de la nariz del husillo del aparato divisor y del torno como también los mismos elementos empleados (platos, puntos centros, contrapunta, bridas de agarre) permiten efectuar los montajes en forma similar.

Características y empleo:

Montaje al aire:
Es el que se hace usando sólo el cabezal divisor, en el que se ha montado el plato universal o un mandril con espiga cónica. Se recurre a estos montajes cuando por las condiciones de trabajo o por la forma y dimensiones de la pieza, es la manera más conveniente de fijarla y de permitir la acción de la herramienta.

ELEMENTOS DE FIJACION
Los elementos de fijación son generalmente de acero o hierro fundido. Sus formas varían según su aplicación y sirven para la fijación de piezas sobre las mesas o sobre accesorios de las máquinas herramientas.
Reciben diversos nombres, tales como: bridas, calces, gatos, escuadras.

Bridas: Son piezas de acero, forjadas o mecanizadas, de forma plana o acodada, con una ranura central para introducir el tornillo de fijación. Estas bridas también pueden tener un tornillo en uno de sus extremos para regular la altura de fijación.

Calces: Los calces son elementos de apoyo, de acero o hierro fundido y mecanizados. Pueden ser planos, escalonados, en “V “ y regulables.

Gatos: Son elementos de apoyo, generalmente de acero, compuestos de un cuerpo y un tornillo con una contra tuerca para bloquearlo. La parte superior puede ser articulada o fija.

Escuadras: Son elementos generalmente construidos de hierro fundido, sus caras son planas y mecanizadas formando un ángulo de 90°

CLASES DE FRESAS.

Las fresas se clasifican en tres grupos:
Fresas con dientes fresados.
Fresas con dientes destalonados
Fresas con dientes postizos.

El perfil de los dientes de las primeras es casi triangular mientras que el de las segundas se acerca más a un rectángulo; están construidos de tal manera que todas las secciones rectas del diente que pasan por el eje de la fresa tienen el mismo perfil.
Los dientes de las primeras se afilan por su cara superior borde o lateral y los de las segundas únicamente por su cara frontal. Esto hace que las dimensiones de las ranuras hechas con fresas de dientes fresados vayan disminuyendo con el afilado de los mismos y las de las hechas con las fresas destalonadas sean siempre las mismas hasta el completo desgaste de los dientes.
Las fresas de dientes postizos pueden tener dichos dientes soldados a la masa o bien formando pequeñas herramientas independientes (lamas) que se sujetan a un plato portacuchillas mediante cuñas a propósito u otros dispositivos semejantes. Esta segunda solución se emplea para fresas de gran diámetro.

Material de las fresas:
Las fresas se construyen generalmente de acero duro al carbono, o bien de acero rápido o extrarápido.

El acero al carbono es económico en las fresas que se utilizan muy de tarde en tarde; el acero rápido es conveniente siempre que las fresas tengan mucho uso.
Los dientes postizos de las fresas pueden ser de acero rápido o de metales duros (widia). El acero rápido se emplea en cuchillas independientes, la widia en esta forma o soldada a la masa de la herramienta.

CLASIFICACION DE LAS FRESAS POR SUS APLICACIONES
Las fresas presentan muy variadas formas para adaptarse al trabajo que se ha de ejecutar. Las fresas se muestran continuación:
Fresas para labrar superficies planas. Pueden ser cilíndricas y frontales, según que los sientes se encuentren en la cara cilíndrica o en una de las caras planas.
Aunque las primeras pueden ser de diente recto, casi siempre son de diente inclinado, o sea, helicoidales.
-Cuando se trata de trabajos fuertes, se emplean fresas dobles, cuyos dientes están inclinados en sentido opuesto, para evitar las presiones axiales.
Las fresas frontales pueden ser de dientes postizos. Hay también fresas que pueden trabajar por dos caras.
Fresas para ranurar: Se llaman así las que se emplean para construir ranuras de perfil rectilíneo.

TRABAJOS CARACTERISTICOS DE LA FRESADORA
La fresadora se presta para una variedad muy grande de trabajos sobre piezas mecánicas. A continuación se nombraran algunos de los trabajos más comunes realizados en esta máquina herramienta.
-Fresado plano o planeado: Es la operación por la cual se hace plana, con una fresa, la superficie de un pieza mecánica.
-Se realiza con una fresa cilíndrica con dientes helicoidales, interrumpidos, o bien con fresa frontal sirviéndose o no del aparato vertical.
-Ranurado.: El ranurado o ejecución de ranuras pueden ser:
-Ranurado simple o fresado de ranuras abiertas.
-Rasgado o ranurado en desbaste, para abrir paso a la herramienta en otra operación posterior.
-Apertura de ranuras de forma (ranuras en T, ranuras de escariadores de diente recto, machos, fresas ,etc.)
-Ranurado de chaveteros (normales o Woodruff).

EMPLEO DE LIQUIDOS REFRIGERANTES DURANTE EL FRESADO.

Los líquidos lubricantes-refrigeradores se usan, principalmente, para la extracción del calor del instrumento cortante. Ellos hacen descender la temperatura en la zona de maquinado, con lo que elevan la resistencia de la herramienta, mejora la calidad de la superficie que se trata y protegen contra la corrosión la herramienta cortantes y la pieza bruta que se trabaja.
A los líquidos lubricantes- refrigerantes se presentan los siguientes requisitos: elevadas calidades refrigerantes y lubricantes, resistencia anticorrosiva, aseguramiento de correctas condiciones sanitarias e higfiénicas de trabajo. Además dichos líquidos no deben deteriorar los recubrimientos de la laca y pintura de la máquina herramienta, en el proceso de trabajo no debe descomponerse en fases por separado, debe ser resistente a la contaminación bacteriológica, etc. Las nuevas marcas de líquidos lubricantes refrigerantes confeccionadas en los últimos tiempos, como regla.

ENGRANAJES (GENERALIDADES)
Un engranaje es un sistema compuesto por dos ruedas dentadas, que permite relacionar dos ejes de tal forma que el movimiento de uno de ellos (eje conductor o motor) se transmite al otro eje conducido o receptor.

A la rueda mayor de un par se le suele llamar corona, y a la menor piñón.
En el engranaje, cada diente de una rueda encaja en una ranura de la otra y recíprocamente. Durante la transmisión del movimiento, siempre hay por lo menos un diente de la rueda conductora empujando a uno de la conducida.
La principal ventaja de los engranajes, es la de mantener constante la relación de transmisión, entre sus dos ejes.

CARACTERISTICAS:
Las ruedas dentadas de engranajes tienen ciertos elementos característicos comunes y otros particulares, cuyo conocimiento permiten su calculo y construcción.
A continuación se destacan algunas de esas características comunes más importantes.
Circunferencia y diámetro exterior: Son los que corresponden a la sección del cilindro que incluye a los dientes. Con arcos de esa circunferencia se limitan los dientes exteriormente.