Cuchillas en torno

CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES DEL MECANIZADO EN LOS TORNOS
Fines y esencia del mecanizado en los tornos
El mecanizado con arranque de viruta (torneado, taladrado, fresado rectificado), etc., tiene una
amplia 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 separación
ulterior 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 las
piezas brutas son las cuchillas, brocas, avellanadores, escariadores, machos de roscar, etc.
Por medio del mecanizado en el torno (torneado) se puede obtener piezas de superficies
cilíndricas, cónicas, de forma y planas, así como tallar la rosca, cortar los chaflanes y trabajar
los radios

PIEZAS DE TIPO OBTENIDAS POR EL FORMAS DE LAS SUPERFICIES OBTENIDAS
MECANIZADO EN LOS TORNOS: POR MEDIO DEL MECANIZADO:
a) árbol escalonado; b) poleas; c) rueda 1) cilíndrica; 2) de radio 3) chaflán; 4) plana (de
dentada (engranaje). cara); 5) de forma; 6) cónica; 7) de rosca.

MECANISMOS Y PIEZAS FUNDAMENTALES DEL TORNO
La 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 forma
prismática para el desplazamiento de los mecanismos móviles del torno: el carro-soporte y el
cabezal 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 del
torno llamado husillo, que es un árbol hueco y la caja de velocidades. En el extremo derecho
del 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 la
transmisión por correas trapezoidales y el sistema de ruedas dentadas y acoplamientos en el
interior del cabezal fijo. Los movimientos de avance se pueden ejecutar a mano o
mecánicamente - El avance mecánico lo recibe el carro-soporte desde el husillo guiador o
desde el husillo patrón (al filetear la rosca).
El carro-soporte (6), consta de la corredera, la cual se desplaza sobre las guías de la
bancada, del mandil donde se encuentra el mecanismo para transformar el movimientos
rotativo dé los husillos guiador y de avance en movimientos rectilíneo del carro-soporte, del
mecanismo del carro transversal, del mecanismo del carro de cuchilla (superior) y del
mecanismo portacuchillas.
La caja de avances (3), es un mecanismo que transmite el movimiento giratorio desde el
husillo principal a los husillos de avance y guiador y que regula la velocidad del movimiento de
avance del carro-soporte (la dimensión del avance). El movimiento de rotación se transmite a
la caja de avances desde el husillo principal mediante el mecanismo de inversión y la guitarra
con las ruedas dentadas cambiables.
La guitarra (2), se emplea para el ajuste del torno a la magnitud requerida del avance o al
paso 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 y
para 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 del
motor eléctrico, la puesta en marcha y la parada del torno, el mando de las cajas de
velocidades 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 rey
universales, micrómetros, calibres de tolerancias, plantillas, medidores de ángulos y otros
instrumentos de medida.

VISTA GENERAL DEL TORNO
1) cabezal fijo con la caja de velocidades; 2) guitarra de las ruedas
cambiables; 3) caja de avances; 4) bancada; 5) mandil; 6) carro
soporte; 7) cabezal móvil; 8) armario; para el equipo electrónico.

CONCEPTO ACERCA DEL PROCESO DE FORMACIÓN DE LA VIRUTA
Las piezas de las máquinas son elaboradas de las piezas brutas. La capa de metal que se
arranca de la pieza bruta durante el mecanizado se llama sobreespesor La pieza en bruto es
un artículo de la producción de la cual se obtiene la pieza acabada mediante la variación de la
forma, dimensiones, grado de aspereza de las superficies y propiedades del material.
El proceso de corte es un proceso seguido por fenómenos físicos complejos (deformaciones
plásticas y elásticas de la pieza en bruto, desprendimiento de calor, formación del promontorio
en la parte de corte de la herramienta), que ejercen gran influencia sobre el trabajo de la
herramienta 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 dos
movimientos fundamentales: el movimiento principal I y el movimiento de avance II.

MOVIMIENTOS EJECUTADOS POR EL TORNO Y
SUPERFICIES EN LA PIEZA DE TRABAJO
S Torneado Exterior; b) Al Refrentar y Tronzar
1 - Superficie de trabajo; 2 - Superficie de corte; 3 -
Superficie trabajada; I - Movimiento Principal; II -
Movimiento de Avance

El movimiento principal y el que consume la mayor parte de la potencia del torno es el
movimiento de rotación de la pieza. AL aproximar la cuchilla a la pieza en rotación, se tornea
en ella una ranura anular, y para tornear toda la superficie cilíndrica es necesario desplazar la
cuchilla a lo largo del eje de la pieza.

El movimiento de avance es el movimiento progresivo de la cuchilla que garantiza una
penetración de la misma en nuevas capas de metal.
En la pieza a trabajar se distinguen las siguientes superficies: de trabajo, que es la superficie
de donde se debe quitar la capa de metal; trabajada, que es la superficie que resulta en la
pieza después de arrancar la capa de metal (viruta), y de corte, que se forma directamente en
la pieza por el borde cortante de la cuchilla.
La superficie de corte puede ser cónica, cilíndrica, plana (frontal) y de forma, de acuerdo a
como sea el borde cortante de la cuchilla y su disposición respecto a la pieza.

PROCESO DE FORMACION DE
VIRUTA:
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 la
fuerza 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 cohesivas
entre las moléculas del metal, el elemento comprimido 2 se rompe y se desliza hacia arriba
por la superficie de trabajo de la cuchilla.
El movimiento siguiente de la cuchilla comprime, rompe y desplaza los elementos inmediatos
del metal formando la viruta.

TIPOS DE VIRUTA
a- De Elementos; b- Escalonada; c-
Fluida Continua de Espiral; d- Fluida
Continua de Cinta; Fraccionada

TIPOS DE VIRUTA
Según las condiciones del maquinado y del material a trabajar resulta la viruta de varias
formas.
La viruta de elementos (viruta de cortadura) se obtiene al trabajar metales duros y poco
dúctiles (por ejemplo, acero duro) con bajas velocidades de corte.
La viruta escalonada se forma al trabajar aceros de la dureza media, aluminio y sus
aleaciones con una velocidad media de corte: Esta representa una cinta con la superficie Lisa
por el lado de la cuchilla y dentada por la parte exterior.
La viruta fluida continua se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre, plomo, estaño y
algunos materiales plásticos con altas velocidades de corte.
La viruta fraccionada se forma al cortar materiales poco plásticos (hierro colado, bronce) y
consta de trocitos separados
Partes, elementos y ángulos de la cuchilla
La cuchilla consta del cuerpo (mango o vástago) y de la cabeza (la parte cortante). El mango
sirve 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 de
desprendimiento y la principal de incidencia, y auxiliar, formado por la intersección de la cara
de desprendimiento y la auxiliar de incidencia;
- el vértice de la cuchilla o sea, el punto de conjugación de los bordes cortantes* principal y
auxiliar; puede ser agudo, redondeado o cortado.
Para garantizar la capacidad de corte necesaria de la herramienta, obtener la precisión y
calidad de acabado requeridas de las superficies de la pieza y también una alta productividad
del trabajo, es imprescindible la elección acertada de la geometría de la cuchilla; es decir, la
dimensión de los ángulos de la cabeza de la cuchilla.
Se diferencian los ángulos en el plano y los ángulos fundamentales de la cuchilla (ángulos de
la cuña de trabajo).
Los ángulos en el plano, son aquellos formados por los filos de la cuchilla y la dirección del
avance:

(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 borde
cortante y la superficie de apoyo de la cuchilla.
Los valores numéricos de los ángulos de la cuchilla se toman de acuerdo a las tablas, según
las condiciones del mecanizado
Clasificación de las cuchillas para tornos
Según la dirección del movimientos de avance se clasifican en cuchillas de mano izquierda y
cuchillas 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, para
refrentar (para caras), tronzar, acanalar, perfilar, roscar y mandrinar
Existen 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 mango
de acero para construcciones y la parte cortante de la cuchilla de metal especial para
herramientas.
Las cuchillas compuestas se dividen en Soldadas, con la plaquita de corte soldada y con la
plaquita de corte fijada mecánicamente
CLASIFICACIÓN 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 cuchillas
La 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 temperaturas
elevadas), alta resistencia al desgaste (resistencia al frote), así como ser lo suficientemente
dúctil (resistencia a las cargas de impacto) Los materiales de los cuales se fabrican las partes
de 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 de
corte. A éstos pertenecen los aceros al carbono para herramientas, con una resistencia
térmica al rojo de 250-300 o C.
El segundo grupo son los materiales para herramientas que trabajan a velocidades elevadas
de corte, los aceros rápidos, estos aceros adquieren alta dureza, alta resistencia al desgaste
y una resistencia térmica al rojo hasta temperaturas de 650 o C.
El tercer grupo reúne los materiales para herramientas que trabajan a altas velocidades de
corte, los cermets, fabricados como plaquitas de varias dimensiones y formas. Que alcanza
una resistencia al rojo de 1000°C. Para el labrado de aceros se emplean las aleaciones duras
del grupo de titanio-tungsteno-cobalto (TK): T5K10 para el desbastado y corte interrumpido,
T15K6 para el semiacabado y acabado.
DESGASTE Y AFILADO DE LAS CUCHILLAS
Como resultado del rozamiento de la viruta con la cara de desprendimiento de la cuchilla y de
las caras de incidencia de la misma con la superficie de la pieza a trabajar, se desgasta la
parte 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 una
posición estable de la cuchilla que se afila, en la máquina se encuentra un dispositivo especial
llamado apoya manos AL afilar la cuchilla es necesario presionar ligeramente la superficie que
se afila contra la muela en rotación y, para que el desgaste de esta última sea más uniforme y
la superficie que se afila resulte plana, la cuchilla se debe desplazar continuamente a lo largo
de la superficie de trabajo de la muela.
Se afilan primeramente las caras principales y auxiliares de incidencia, a continuación la cara
de desprendimiento y el vértice de la cuchilla.
Después del afilado se efectúa el afinado de la cuchilla, consistente en el esmerilado de las
caras de desprendimiento a incidencia en una parte estrecha a lo largo del borde cortante, lo
que garantiza la rectificación del filo y la elevación de la durabilidad de la cuchilla. El acabado
de 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 de
la pieza; el avance inclinado bajo un ángulo con relación al eje de la pieza (durante el
mecanizado en el torno de una superficie cónica).
La velocidad de corte v es el recorrido que hace el punto de la superficie de corte más
alejado 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 pieza
que se trabaja. Cuanto mayor sea el diámetro D de ésta, tanto más alta será la velocidad de
corte con una misma frecuencia de rotación, puesto que el recorrido que hace el punto A de la
superficie de corte (fig. 18) por una revolución de la) pieza (o por minuto) será mayor que el

recorrido que hace el punto
La magnitud de la velocidad de corte se puede determinar por medio de la fórmula

D 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 y
el diámetro de la pieza a trabajar D, se puede determinar la frecuencia de rotación requerida
de esta última y ajustar para esta frecuencia e1 husillo:

r.p.m.
ORGANIZACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL PUESTO DE TRABAJO DEL TORNERO
EL puesto de trabajo es una parte del área de producción del taller en la que se sitúa un
obrero o más y provista de los equipos tecnológicos operados por ellos, herramientas y
dispositivos necesarios (para un tiempo limitado).
La preparación del puesto de trabajo debe garantizar un gasto mínimo de tiempo, una
cantidad mínima de movimientos y esfuerzos para ejecutar el trabajo, menor cansancio,
elevada capacidad de trabajo del obrero, así coma seguridad de trabajo y utilización
económica de los medios de producción.
En la planificación del puesto de trabajo del tornero influyen las dimensiones máximas y la
destinación del torno, las medidas y peso de las piezas a trabajar, así como el tipo de
producción. Para producir por unidad o en serie, cuando se tienen que mecanizar diversas
piezas 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 de
grandes dimensiones se colocan en un estante inferior del tablón'
Si se tienen que mecanizar principalmente cilindros fijados entre las puntas, es más
conveniente colocar el tablón con las piezas hacia la izquierda y el armario para las
herramientas a la derecha del obrero, puesto que la pieza a trabajar se instala entre las puntas
con la mano izquierda' Cuando se. Más abajo se colocan sucesivamente las herramientas de
corte, adaptadores, puntas, abrazaderas, almohadillas. 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. 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.

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