Máquinas herramientas

Un torno es una máquina herramienta que une varios elementos que permiten dar finos acabados a los metales tratados en ella

"La máquina herramienta es un tipo de máquina que se utiliza para dar forma a piezas sólidas, principalmente metales. Su característica principal es su falta de movilidad, ya que suelen ser máquinas estacionarias. La forma final de la pieza se consigue mediante la eliminación de una parte del material, que se puede realizar por arranque de viruta, por estampado, corte o electroerosión.

El término máquina herramienta se suele reservar para herramientas que utilizan una fuente de energía distinta del movimiento humano, pero también pueden ser movidas por personas si se instalan adecuadamente o cuando no hay otra fuente de energía.

Tipos de máquinas herramientas

Por la forma de trabajar las máquinas herramientas se pueden clasificar en tres tipos:

De desbaste o desbastadoras, que dan forma a la pieza por arranque de viruta.
Prensas, que dan forma a las piezas mediante el corte, el prensado o el estirado.
Especiales, que dan forma a la pieza mediante técnicas diferentes, como por ejemplo, láser, electroerosión, ultrasonido, plasma, etc.

Convencionales

Fresadora con CNC.

Torno de decoletaje controlado por levas.

Cepillo o limadora.

Entre las máquinas convencionales tenemos las siguientes máquinas básicas:

Torno, una de las máquinas más antiguas y trabaja mediante el arranque de material y una herramienta de corte. Para ello la pieza gira un carro en el que se sitúan las herramientas aproximándose a la pieza, provocando que esta se desgaste para obtener partes cilíndricas o cónicas. Si se coloca una broca en la posición correspondiente, se pueden realizar barrenos.

Hay varios tipos de tornos: los paralelos, que son los convencionales; los de control numérico, que están controlados por un sistema electrónico programable; los de levas, en que el control se realiza mediante unas levas (éstos también son llamados de decoletaje); los tornos revólver, que poseen una torreta que gira, el revólver, en la cual se sitúan.

*El decoletaje es el proceso de fabricación en serie de piezas de revolución, que se pueden utilizar en infinidad de sectores diferentes como pueden ser tornillos, ejes… a través del mecanizado de piezas mediante herramientas de corte con arranque de virutas para obtener las piezas finales.*

Taladros, destinados a perforación, estas máquinas herramientas son, junto con los tornos, las más antiguas. En ellas el trabajo se realiza por medio del giro de la herramienta y la pieza permanece fija por medio de una prensa. El trabajo realizado normalmente, en los taladros, es hecho por una broca que realiza el agujero correspondiente. También se pueden realizar otras operaciones con diferentes herramientas, como avellanar y escariar.

Un tipo especial de taladradora son las punteadoras que trabajan con pequeñas muelas de esmeril u otro material. Son utilizadas para operaciones de gran precisión y sus velocidades de giro suelen ser muy elevadas.

Fresadora, con la finalidad de la obtención de superficies lisas o de una forma concreta, las fresadoras son máquinas complejas en las que es el útil el que gira y la pieza la que permanece fija a una bancada móvil. El útil utilizado es la fresa, que suele ser redonda con diferentes filos cuya forma coincide con la que se quiere dar a la pieza a trabajar. La pieza se coloca sólidamente fijada a un carro que la acerca a la fresa en las tres direcciones, esto es en los ejes X, Y y Z.

Con diferentes útiles y otros accesorios, como el divisor, se pueden realizar multitud de trabajos y formas diferentes.

Pulidora de Superficies Planas
Pulidora, trabaja con un disco abrasivo que va eliminando el material de la pieza a trabajar. Se suele utilizar para los acabados de precisión por la posibilidad del control muy preciso de la abrasión. Normalmente no se ejerce presión mecánica sobre la pieza.

De vaivén

Limadora o perfiladora, se usa para la obtención de superficies lisas. La pieza permanece fija y el útil, que suele ser una cuchilla, tiene un movimiento de vaivén que en cada ida come un poco a la pieza a trabajar, que cuenta con mecanismo de trinquete que avanza automáticamente la herramienta (cuchilla).
Cepilladora, al contrario de la perfiladora, en la cepilladora es la pieza la que se mueve. Permite realizar superficies lisas y diferentes cortes. Se pueden poner varios útiles a la vez para que trabajen simultáneamente.
Sierras, son de varios tipos, de vaivén, circulares o de banda. Es la hoja de corte la que gira o se mueve y la pieza la que acerca a la misma.

Prensas

Producen las piezas finales por un proceso de deformación plástica que puede (o no) conllevar un posterior corte para eliminar material excedente. Son todas aquellas máquinas que mediante la aplicación de presión sobre un material en frío lo deforman más allá de su límite elástico, resultando una nueva forma.

La forma se logra gracias a un molde o matriz más resistente que el material a deformar. Esta matriz tiene dos partes, una positiva y una negativa, que depende el fabricante pueden estar una o la otra ubicada en la parte móvil de la prensa. El material semielaborado a deformar se ubica entre las dos piezas de la matriz y la prensa aplica la presión necesaria para copie la forma.

Cabe indicar que estos procesos resuelven productos o piezas de espesor delgado y constante, que presentan forma y contraforma (a diferencia de la fundición que puede generar relieves o salientes sobre una cara mientras que en la otra no están presentes). Ejemplos de estas máquinas son: Estampadora, embutidora, plegadora.

Por estos procesos y mediante el uso de las dichas máquinas se obtienen productos como fuentes, cascos, bowls, carters (depósito de aceite en motores de vehículos), tanques de combustible de vehículos, perfiles como canaletas para la lluvia (plegadora), etcétera.

No convencionales

Electroerosión, las máquinas de electroerosión desgastan el material mediante chispas eléctricas que van fundiendo partes minúsculas del mismo. Hay dos tipos de máquinas de electroerosión: las de electrodos, que realizan agujeros de la forma del electrodo o bien desgaste superficiales con la forma inversa de la que tiene el electrodo, hace grabaciones; y las de hilo que, mediante la utilización de un hilo conductor del que saltan las chispas que desgastan el material, van cortando las pieza según convenga. En ambos casos durante todo el proceso, tanto el útil como la pieza están inmersos en un líquido no conductor.
Arco de plasma, se utiliza un chorro de gas a gran temperatura y presión para el corte del material.
Láser, en este caso es un potente y preciso rayo láser el que realiza el corte vaporizando el material a eliminar.
Ultrasónica, haciendo vibrar un útil a velocidades ultrasónicas, por encima de los 20.000 Hz y utilizando un material abrasivo y agua se van realizando el mecanizado de la pieza por la fricción de las partículas abrasivas. Se usa para trabajar materiales muy duros como el vidrio, el diamante y las aleaciones de carburos."

Útiles y fluidos para el corte

Los útiles aplicados en las máquinas herramienta tiene una importancia capital para el buen resultado del proceso a realizar. La calidad del material con el que están construidos así como el afilado de estos son factores determinantes para la precisión buscada y la duración del propio útil.

Una cuestión en extremo importante es la

refrigeración de la operación. Para ello es necesario el prever un mecanismo que se encargue de refrigerar la zona de fricción. Esto se realiza con un fluido llamado taladrina que es una mezcla de aceite y agua.

TORNO

CONVENCIONAL

Un torno convencional es una máquina-herramienta capaz de realizar el torneado de piezas cilíndricas, helicoidales y cónicas; principalmente con cuerpos metálicos, plásticos y de madera, retirando partes de las mismas a través de una cuchilla u otras herramientas hasta conseguir la forma deseada.

A grandes rasgos, se trata de máquinas pesadas y complejas, esenciales en la fabricación y moldeado de piezas considerablemente difíciles de trabajar, maximizando tanto la escala de producción como el acabado homogéneo en serie. Actualmente existen distintos tipos, destinados a satisfacer múltiples necesidades de mecanizado, aunque el funcionamiento general se mantiene prácticamente igual en cada modelo.

Para qué sirve?

El torno es una máquina-herramienta que realiza el torneado rápido de piezas de revolución de metal, madera y plástico.
También se utiliza en muchas ocasiones para pulir piezas.
Piezas de revolución: cilindros, conos y hélices.
Pulir: Alisar una pieza para dejarla suave y brillante.
El torneado es, posiblemente la primera operación de mecanizado (dar forma a una pieza) que dio lugar a una máquina-herramienta.

Aparte de tornear el torno se puede utilizar para el ranurado (hacer ranuras en piezas), para cortar, lijar y pulir.

Principales operaciones de mecanizado

Las principales operaciones de esta máquina-herramienta son:

Corte: Para cortar la pieza de trabajo al tamaño necesario o deseado.
Roscado: Para la fabricación de tornillos y tuercas.
Desbaste: Para comenzar a moldear la pieza quitando grandes cantidades de material sobrante, lo que implica el desecho de virutas de gran tamaño...
Torneado: El torneado es un proceso de mecanizado utilizado para hacer piezas cilíndricas, en el cual la herramienta de corte se mueve de forma lineal mientras la pieza de trabajo gira.
Acabado: Suele hacerse después del desbastado, eliminando diminutas capas de la superficie de la pieza para obtener un resultado más limpio y brillante. Las virutas desechadas son más pequeñas y finas.
Refrentado: (también denominado fronteado) es la operación realizada en el torno mediante la cual se mecaniza el extremo de la pieza, en el plano perpendicular al eje de giro.
Para poder efectuar esta operación, la herramienta se ha de colocar en un ángulo aproximado de 120° respecto al porta herramientas. De lo contrario, debido a la excesiva superficie de contacto la punta de la herramienta correrá el riesgo de sobrecalentarse. También hay que tomar en cuenta que a medida que nos acercamos al centro de la pieza hay que aumentar las RPM o disminuir el avance.