Teoría general del torno

INSTITUTO TECNOLOGICO METROPOLITANO
Institución Universitaria Adscrita a la Alcaldía de Medellín
Tecnología Electromecánica - Asignatura: Diseño y Materiales
Docente recopilador: Marco Rubiano Rey
TORNO PARALELO CONVENCIONAL
OBJETIVO: Describir el torno como máquina herramienta en función de su cadena cinemática,
alistamiento y operaciones generales de mecanizado que se pueden realizar en él, desde el punto
de vista conceptual y conceptual operativo.
El objetivo se considera alcanzado si Usted:
Explica identificando en un torno paralelo en cualquier contexto las partes principales y las
funciones que cumplen cada una de ellas como parte de un sistema electromecánico.
Describe las funciones que cumplen los diferentes accesorios identificándolos como ayudas en
las estrategias de mecanizado.
Describe la cadena cinemática reconociendo las clases de energía y sus transformaciones desde
su inicio hasta su finalización en la punta de la herramienta.
Realiza los montajes de herramienta y pieza de acuerdo con criterios técnicos.
Enunciar como mínimo diez normas de seguridad industrial y de mantenimiento como puesto de
trabajo.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Atenderán las explicaciones del docente y de los estudiantes que tengan experiencias sobre el
torno como medio de producción, en el laboratorio del ITM.
Observarán los elementos de máquinas que conforman la cadena cinemática y razonar la función
de cada uno de ellos desde el campo de la física cinemática.
Identificaran por su geometría y posición cada una de las partes principales y de los accesorios
que integran la máquina.
Discriminarán la función que cumplen cada una de las partes principales del torno y de la ayuda
que brindan los diferentes accesorios de la máquina.
Interpretarán la información que brindan las diferentes tablas y gráficas de la máquina para su
puesta a punto.
Montarán piezas mecánicas y herramientas de corte de acuerdo con criterios técnicos.
Realizarán actividades de mantenimiento básico del puesto de trabajo, como lubricación de
puntos diarios, aseo y conservación de los bienes puestos a servicio para su trabajo.
Leerán este documento como refuerzo al trabajo de conceptualización.
REFERENTES TEORICOS
EL TORNO es la principal máquina herramienta, por su versatilidad y gama de operaciones
mecánicas que se pueden realizar en ella. En la figura 1se muestra un torno convencional visto
por su posición delantera; este tipo de torno se usa habitualmente en talleres y fábricas para
manufactura una gran cantidad de piezas mecánicas, como tornillos, ejes, arandelas, curvas
helicoidales, caras frontales, agujeros o taladros, etc.

Como máquina-herramienta el torno es, junto con la fresadora, la máquina más importante del
taller mecánico. En el torno la pieza está sometida a un movimiento de rotación que se conoce
como cuerpo de revolución, se mecaniza por medio de una herramienta de corte conocida
generalmente como buril, dotada de un movimiento de traslación que se identifica como
velocidad de avance, que normalmente es paralelo al eje de rotación de la pieza.
El torneado, como todas las demás elaboraciones efectuadas con máquina-herramienta, consiste
en el arranque de material (viruta) de la pieza a elaborar. La viruta es arrancada por una
herramienta monofilo de acero rápido o por plaquitas que están soldadas a un material soporte
conocido como vástago o aseguradas por medio de tornillos o pisadores en dispositivos
conocidos como porta insertos, las herramientas son las que producen la función de corte, pero,
para que corten estas barras de HSS o plaquitas deben tener una dureza superior a la del material
a trabajar.
El giro rotatorio uniforme de esta última alrededor del eje de rotación permite un des-
prendimiento continuo y regular del material. La fuerza necesaria para el arranque del material es
trabajada por la pieza en elaboración, mientras que la herramienta hace de reacción a esta fuerza,
estando rígidamente fijada al portaherramientas o portainsertos.
Cabezal fijo
Contra punta
Bancada Carro transversal
Carro superior
Tornillo patrón
Luneta fija
Luneta móvil
Husillo
Freno
de
pie
Copa
Bandeja
Tanque de refrigerante
Fig. 1. *
PARTES DEL TORNO: Esta máquina herramienta se halla integrada por las siguientes partes,
las cuales se indican y se describen a continuación, se indican en la figuras 2 y 3:
a) Bancada, b) Cabezal motriz, c) Plato, d) Carro, e) Punto, f) Motor, g) Polea, h) Correa tra-
pezoidal, i) Caja cambio de velocidad de avance, j) Palanca cambio de velocidad de avance, k)
Inversor de avance, 1) Piñón de mando entre el plato y la caja de cambio, m) Palanca del cambio
de velocidades del plato, n) Barra de roscar, o) Palanca de la barra de roscar, p) Barra de ci-
lindrar, q) Palanca para la transmisión del movimiento de la barra de cilindrar al carro, r) Porta-
herramientas, s) Torreta portaherramientas, t) Carro transversal, u) Soporte inferior, y) Volante
para el movimiento manual del carro, w) Barra de transmisión para el mando de la barra de ci-

lindrar, x) Contrapunto, y) Volante para el avance del contrapunto, z) Leva a fricción y freno, y
a1) Soporte, tira o guitarra para engranajes.
LA BANCADA: El soporte principal del torno es la bancada, que podemos ver en la figura 4. Es
la pieza más robusta y sirve de soporte para todos los demás componentes de la máquina.
Normalmente su fabricación es de fundición y en los tornos que son pequeños, de una sola pieza.
En su parte superior lleva los prismas (b) o guías del cabezal móvil o contrapunto y del carro
portaherramientas.
Para dar mayor consistencia al conjunto e impedir deformaciones de los prismas, las bancadas se
refuerzan con unos nervios, bajo los cuales se coloca una bandeja para recoger el lubricante. Al
lado del cabezal fijo la bancada presenta un escote o escotadura, la cual es una cavidad
permanente o bien puede tener un postizo de igual geometría a los prismas de la bancada, que
sirve para tornear piezas de mayor diámetro que la altura de los puntos. Algunos de estos escotes
se consiguen desmontando una parte de los prismas, pudiéndose utilizar en toda su longitud
cuando convenga.
La bancada, es una de las piezas fundamentales del torno, ya que de su robustez y de la precisión
con que estén mecanizadas sus guías depende en gran parte el rendimiento de la máquina, es
muy importante que esté perfectamente estabilizada, a fin de evitar posibles deformaciones con
el paso del tiempo.
Fig. 2
Fig. 3

Fig. 4
CABEZAL FIJO: Montado y ajustado con registros y tornillos sobre el extremo izquierdo de la
bancada se encuentra el cabezal, que se monta sobre una caja de fundición. Este cabezal contiene
el eje principal, en cuyo extremo van los órganos de sujeción de la pieza y los engranajes de
reducción, por medio de los cuales y de la fuerza desarrollada por el motor se imprime el
movimiento de rotación a la pieza.
El eje principal, normalmente, es hueco y va apoyado en cojinetes de bronce, que según la
potencia del torno pueden ser de rodillos cónicos. Estos cojinetes son ajustables para corregir las
holguras producidas por el desgaste con el uso. El eje tiene su extremo de trabajo, que sobresale
del cabezal y se denomina husillo, roscado exteriormente para acoplar los platos de sujeción o de
arrastre. Todo esto lo podemos ver en la figura 5, donde se muestra un cabezal típico de un torno
convencional.
El interior del husillo se conoce como diámetro de paso y en el extremo es cónico, de acuerdo
con las normas de los conos Morse, y tiene como función el de ajustar en él una serie de
accesorios como son los puntos, y porta brocas de espiga cónica coincidentes con la conicidad
del husillo. El punto sirve para sostener y dar alineación a un extremo de la pieza.

.
Fig. 5
El cabezal fijo esta conformado por una serie de “elementos de máquina” entre los cuales se
tienen los siguientes:
Eje o árbol número 1, con:
a) Polea.
b) Embrague para una arrancada suave.
c) Freno de fricción para parar rápidamente la máquina.
d) Tren de engranajes fijos.
Eje o árbol acanalado número 2, con:
e) Cuatro engranajes conducidos deslizables por el eje.
f) Dos engranajes conductores deslizables por el eje.
Eje o árbol número 3, con:
g) Dos engranajes conducidos fijos.
Las cuatro (4) posibilidades de acoplamiento entre los ejes números 1 y 2; y las dos (2)
posibilidades de acoplamiento entre los ejes números 2 y 3, permiten obtener una gama de de
ocho (8) velocidades para esta parte de la cadena cinemática a partir de que el motor sólo tenga
una disposición de velocidad.
EL CONTRAPUNTO: O cabezal móvil se encuentra en el extremo derecho de la bancada y
opuesto al cabezal fijo, sobre las guías interiores del torno, pudiéndose deslizar en toda su
longitud. En la figura 6, se puede observar el contrapunto y su conformación por dos piezas
generalmente de fundición, una de las cuales sirve de soporte (a) y contiene las guías que se
apoyan sobre las guías interiores de la bancada del torno y el dispositivo de fijación para
inmovilizarlo (d). La otra pieza de la parte superior (b) es de forma alargada y en la prolongación
del eje principal del cabezal fijo contiene el contrapunto (i), que constituye el otro apoyo de la
pieza que mecaniza. Esta pieza lleva, además, un mecanismo formado por el husillo roscado (e y
f) y su tuerca, que permite avanzar o retroceder el contrapunto para fijar la pieza. Es decir, que el

cabezal móvil se posiciona cerca a la pieza en la posición más adecuada y se bloquea por medio
del tornillo de fijación que lleva en su parte inferior (d). A través del mecanismo del husillo se
hace avanzar por medio de un volante (g) el contrapunto hasta que la punta quede encajada a la
presión debida en el taladro de centro del extremo de la pieza.
Este contrapunto tiene la misma forma que el punto del cabezal fijo. También se emplean los
puntos giratorios, que tienen la ventaja de poder girar con la pieza disminuyendo el esfuerzo de
giro sobre la punta. Algunos cabezales móviles van provistos de una base postiza que puede
desplazarse transversalmente al eje del torno, y así se puede descentrar el contrapunto del torno,
lo cual es ventajoso y de gran utilidad cuando se deban mecanizar conos de gran longitud y poca
conicidad.
Fig. 6
Para determinadas operaciones el contrapunto puede alojar el porta brocas para montar en él una
broca o un escariador, cuyos mangos son normalizados con el cono Morse, e incluso, si éste no
es el adecuado, se le puede adecuar una camisa cónica o “cono de reducción” que tiene un cono
Morse exterior que se aloja en el husillo de la contrapunta y tiene un cono Morse interior en el
cual se aloja el accesorio o la herramienta. Al mismo tiempo dispone de un tornillo lateral (e)
que sirve para regular la holgura que pueda presentarse con el tiempo y el uso.
La palanca (n) sirve para bloquear el eje cónico (1) que contiene al punto en su avance. El
avance del punto se controla por medio de un tambor graduado (m). La extracción del
contrapunto se efectúa haciendo retroceder el eje cónico mediante el giro del husillo. Llegando el
tornillo (e) a cierta posición empuja al punto y lo saca de su alojamiento.

LOS CARROS: son las partes del torno que soportan las herramientas y que con diversos movi-
mientos de desplazamiento consiguen los efectos y las formas deseadas en las piezas.
Según la función o movimiento que realizan los carros, estos se denominan así:
Carro principal: Correspondiendo al eje Z, por norma ISO. En la figura 7, se ve este
carro, apreciándose el volante de avance paralelo a la bancada, es decir, se desliza sobre
las guías de la bancada llevando los mecanismos para producir los movimientos de
avance y profundidad de pasada, tanto en manual como en automático (a y b): engranaje
a piñón y cremallera.
Fig. 7
Carro transversal: Correspondiente al eje X. Se llama así por el deslizamiento
transversal sobre las guías del carro principal. Es movido a mano o automáticamente, por
los mecanismos que lleva el carro principal, por medio del volante (d) que lleva el limbo
graduado (e). Este carro lo vemos en la figura 9.

Fig. 9
Carro superior: también recibe el nombre de carro charriot, cochecillo, carro orientable,
o soporte compuesto. Corresponde a la figura 10, este carro está formado por tres piezas
principales: la base, el charriot y el portaherramientas. La base está sobre una plataforma
giratoria (g) que puede orientarse en cualquier ángulo, esta determinada por un limbo
graduado. Esta base lleva unas guías en forma de cola de milano sobre las cuales se
desliza el charriot, en el que va situado el portaherramientas en forma de torreta (f).
Fig. 10

EL PORTAHERRAMIENTAS: Es como su nombre indica, la parte del torno donde se sujetan
las distintas herramientas para atacar a la pieza que se va a mecanizar. La fijación se realiza por
medio de una brida, colocando las herramientas a la altura adecuada (que es el centro del punto)
por medio de gruesos. Para sujetar varias herramientas a la vez se usa la torreta, que es la que se
suministra con los tornos, en la que pueden colocarse hasta cuatro herramientas que se ponen en
posición de trabajo simplemente aflojando una maneta de fijación de la torreta y haciendo girar
ésta hasta colocar en posición la herramienta deseada. La figura 11, nos muestra un sistema de
fijación de la herramienta. En ella se ve que la altura de la herramienta está regulada por medio
de unos gruesos (p). El blocaje se efectúa por medio de una pletina (s), un tornillo de nivelación
(y) y la tuerca de blocaje (d).
El portaherramientas de torreta permite fijar hasta cuatro herramientas a la vez, esta torreta gira
alrededor de su eje vertical, pudiendo presentar a la pieza la herramienta que se requiera, en la
figura 12, vemos una torreta portaherramientas con regulación de la altura de las mismas, estas
se regulan por medio del tornillo, sin tener que recurrir a las pletinas o calzos de espesor; El
portaherramientas puede fijarse en tres posiciones sobre el bloque central giratorio, que
constituye la torreta. Una vez obtenida la altura deseada, ésta se bloquea mediante la excéntrica
(e) para que la torreta no pueda mover-se de su posición: la orientación de la misma se efectúa
por medio de la clavija de posicionamiento (s).
Fig. 11 Fig.12

La parte de la herramienta que sobresale del portaherramientas debe ser limitada, a fin de que no
se genere un brazo de palanca excesivo.
Además, hay que evitar que la herramienta esté sometida a oscilaciones elásticas, aunque sean
mínimas, siempre que esta reacción ocurra, hay que disponer las placas de espesor de manera
que el cuerpo de la herramienta se apoye en toda su longitud sobre ellas.
Una vez fijadas las herramientas en el portaherramientas se realizan dos movimientos
principales: el longitudinal o de avance y el transversal o de profundidad de pasada.
El movimiento de avance se puede realizar a mano por medio de un volante que, a través de una
reducción de engranajes, hace girar un piñón engranado con una cremallera fijada en la bancada.
También puede aplicarse el movimiento transversal haciendo girar la manivela que hace girar el
husillo que mueve el charriot y, por tanto, el portaherramientas. El movimiento de profundidad
de pasada se realiza a mano haciendo girar la manivela que mueve el husillo de accionamiento
del carro transversal. Ambos movimientos pueden realizarse automáticamente por medio de una
transmisión de engranajes que arranca desde el eje principal del torno y que permite seleccionar
el movimiento automático longitudinal o transversal.
FORMAS DE TRABAJO
Hasta el momento hemos visto todo lo referente al torno y el método de montar la herramienta;
en este apartado veremos la otra parte, es decir, la realización del mecanizado que es el fin que se
persigue con los tornos y con cualquier máquina-herramienta.
Lo primero que veremos es la forma de sujetar la pieza a la máquina para después pasar a ver los
distintos mecanizados que se realizan frecuentemente con los tornos.
La sujeción de las piezas en el torno puede hacerse de diferentes maneras: entre puntos, por
medio del plato de garras, por medio de pinzas, por medio del plato de arrastre y escuadras, etc.
SUJECIÓN ENTRE PUNTOS
La pieza va montada entre el punto y el contrapunto, este procedimiento sólo se utiliza para
trabajos exteriores, antes de colocar la pieza se tienen que hacer dos operaciones de taladrado de
centros con el fin de que se puedan alojar los puntos fijo y rotativo en el montaje.
Fig. 13

Es importante que los taladros de centro queden centrados y alineados entre sí para conseguir un
perfecto paralelismo en el mecanizado. Por último se monta la pieza, como se ve en la figura 14,
arrastrada por medio de platos (d) y pernos de arrastre (b), ya que por sí misma no giraría.
Cuando se tornean piezas muy largas con relación al diámetro, es necesario, a fin de evitar la
flexión de la pieza, que ésta se apoye en unos dispositivos denominados lunetas.
Fig. 14
Montaje con luneta: Las lunetas de los tornos pueden ser de dos clases distintas: Lunetas fijas,
se apoyan en las guías de la bancada del torno y su único fin es sostener la pieza, para la
colocación de la luneta fija hay que asegurarse de que sus apoyos mantienen la pieza
perfectamente centrada respecto al eje del torno, de no hacerlo así el agujero torneado puede
resultar defectuoso, se puede favorecer el centrado por medio del punto del contrapunto o dando
una pasada exterior para ver si cilindra perfectamente. La presión de los apoyos de la luneta debe
ser tal que no le deje juego, pero sí girar libremente. En la figura 15 vemos una de esta lunetas.
Fig. 15

Lunetas móviles: Van montadas en el carro principal y se emplean para contrarrestar la fuerza
de corte. Se debe tener presente que la parte de la pieza destinada a apoyarse en la luneta ha de
ser perfectamente cilíndrica y suficientemente lisa. Si esto no se cumple puede apoyarse
provisionalmente en otro tramo, torneándose cuidadosamente el apoyo para la luneta.
Para la luneta móvil que va sujeta al carro, deben preverse también un apoyo adecuado y el
centrado de la luneta. Para asegurarse de que no se fuerza la pieza con las garras, se puede
colocar un comparador opuesto al punto de la garra que se está ajustando; así se comprueba que
no se flexione la pieza. Esta debe estar lo más cerca posible de la herramienta y apoyarse en
superficie mecanizada, ya que su finalidad fundamental es evitar que la fuerza de empuje de la
herramienta doble la pieza. Si disminuye el diámetro de la barra donde se apoya la luneta habrá
que reajustar las garras de la luneta a cada nueva pasada. Hay que tener un cuidado especial para
que las virutas del torneado no se introduzcan en los apoyos de la misma, ya que la podrían
estropear e incluso inutilizar. Los tacos en que se apoya la pieza en la luneta pueden ser de
nailon; en su defecto, en casos especiales de largas pasadas como tubos de cañón, se utilizan
rodamientos debido a la alta temperatura de rozamiento.
No debe descuidarse la lubricación vigilándola durante el trabajo, ya que de lo contrario, si se
calientan demasiado la pieza y la luneta, podría dar lugar a agarrotamientos muy peligrosos.
SUJECIÓN CON EL PLATO DE GARRAS: El plato de garras, puede ir sujeto por medio de
una rosca al eje del torno o por collarín con tornillos y registro, mantiene sujeta la pieza por
medio de las tres o cuatro garras o mordazas que posee. Se emplean dos clases de platos de
garras: los universales, que generalmente son de tres mordazas que se aprietan simultáneamente,
y los platos de garras independientes, que generalmente son de cuatro mordazas que se aprietan
de forma individual.
Los platos universales tienen la ventaja de centrar la pieza automáticamente. Cuando se ha de
fijar una pieza por superficies ya torneadas debe intercalarse un material suave, generalmente
chapas delgadas de latón, para evitar que las garras dañen la superficie de la pieza. Cuando se
trabajan grandes series, para abrir y cerrar el plato normalmente se utilizan los que efectúan esta
labor de forma neumática. En la figura 16 vemos unos platos de garra y la forma de sujeción de
la pieza. Al fijar las piezas con las garras del plato éstas deben quedar suficientemente fuertes
para que no se aflojen o suelten durante el trabajo (a y b).
A veces, en piezas irregulares, es conveniente tornear la parte que ha de quedar fija, con el fin de
uniformar las superficies y lograr una fijación correcta. En piezas huecas, y sobre todo si son de
paredes delgadas, se debe tener sumo cuidado para no deformarlas con un apriete excesivo (c).
Antes del apriete definitivo, comprobar que las piezas quedan suficientemente centradas y con
las superficies a mecanizar completamente libres.

FIG 16
La figura 17 muestra el sistema de centrado de la pieza. La pieza (s), sujeta por medio de las
garras del plato, debe quedar bien centrada en el mismo. Para ello se sitúa en el comparador (e)
sobre ella y se hace girar para ver el descentramiento que posee. Por medio de los tornillos (u) se
efectúa un desplazamiento del cabezal hasta lograr que, al girar la pieza, el comparador nos
indique un salto cero, o bien la tolerancia que se haya prescrito. Una vez finalizado, se aprietan
los tornillos (u) y se retira el comparador, quedando la pieza libre para ser trabajada.
FIG 17

SUJECIÓN CON PLATO Y ESCUADRAS: En el mecanizado de piezas con formato irregular
que no es posible sujetar de forma apropiada con los platos de garras se emplean montajes en
platos planos, con los que siempre van equipados los tornos roscados en el husillo del eje, en
lugar de los platos de garras. Este montaje puede hacerse de dos formas distintas:
1. Montaje sobre el plato con tornillos a presión.
2. Montaje sobre el plato plano con escuadras (s).
En la figura 18 vemos uno de estos platos en los que se debe procurar equilibrar el peso de las
piezas mediante contrapesos (p); de lo contrario, el torno trabajaría en malas condiciones.
FIG 18
NORMAS DE SEGURIDAD: A continuación se enuncian algunas normas, recuerde que en la
cartelera figuran una buena cantidad de normas de seguridad industrial y de mantenimiento
básico del torno y otras máquinas.
 No dejar nunca puesta la llave del plato universal o de garras al terminar de aflojar o de
apretar la pieza. Al poner en marcha el torno podría provocar una proyección muy
peligrosa.
 No poner en marcha el torno hasta no tener la seguridad de que la pieza está bien
sujeta.
 En el montaje en plato plano con bridas, escuadras, contrapesos, etc., hay que
asegurarse de que no queda nada flojo antes de poner el torno en marcha.
 Si las piezas montadas no están «contrapesadas», no poner el torno en marcha antes de
un equilibrado cuidadoso. A gran velocidad, sobre todo, pueden producirse vibraciones
muy peligrosas.
 Antes de empezar a atacar la pieza con la herramienta, estar seguros de que no se
desprenderá por la fuerza del corte.
 Si la pieza sobresale de los límites normales, poner defensas para evitar golpes que
puedan causar accidentes graves.

 Si se coloca una pieza larga pasante por el eje principal, hay que centrarla en la parte
posterior con tres cuñas; y si sobresale mucho, se debe poner otro soporte y una señal
de advertencia.
Recuerde que el ITM, emitió la resolución 092 del 12 de agosto de 1997, mediante la cual se
establecen las normas de uso del laboratorio de CAD CAM.
Nota: Este documento se desarrollo sobre un archivo de un estudiante anónimo del ITM, no se
conocen las fuentes del contenido ni de las imágenes. La gráfica n° 1 se descargo de la Internet.

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