Lección 5.1CortarCapítulo 5 · Mecanizado

Torneado (torno)

La pieza gira; una herramienta de un solo filo la corta

El torneado hace piezas redondas: un torno (una máquina que hace girar la pieza) rota una barra mientras una sola herramienta afilada se desliza a lo largo de ella y arranca material. Un bate de béisbol de madera, la pata de una mesa y el eje de acero del interior de un motor eléctrico están torneados. Es la forma estándar de dar a una pieza un diámetro preciso.

Foto: David English, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons

Torneado en un torno · vista lateral, 5 pasosLos números en círculo coinciden con los pasos de abajo; el contorno discontinuo muestra la superficie de la barra antes de esta pasada.

Torneado (torno) en un minuto, por MecMade

Cómo funciona

Sujeta la pieza. La barra se agarra en un plato (una mordaza giratoria con garras) en el cabezal, el extremo del motor del torno. Una punta del contrapunto (un soporte puntiagudo en el extremo lejano) estabiliza las piezas largas.
Hazla girar. El husillo hace girar la pieza, normalmente de unos cientos a unos pocos miles de rpm (revoluciones por minuto). Los diámetros pequeños y los metales blandos giran más rápido.
Fija la profundidad de corte. La herramienta avanza hacia el eje la profundidad de corte (lo hondo que muerde), normalmente 1–4 mm en el desbaste y 0,1–0,5 mm en la pasada de acabado.
Avanza la herramienta a lo largo. El carro (el portaherramientas deslizante) mueve la herramienta paralela al eje a la velocidad de avance, normalmente 0,05–0,5 mm por vuelta.
Desprende la viruta. La herramienta corta la capa exterior en una viruta y deja detrás un diámetro menor y perfectamente redondo. El mismo torno también puede refrentar el extremo hasta dejarlo plano y cortar ranuras o roscas. Puede mandrinar (agrandar un agujero desde dentro) y trocear (cortar la pieza terminada para liberarla).

Datos clave

Materiales: Casi todos los metales (acero, aluminio, latón, titanio), además de plásticos y madera
Piezas típicas: Ejes, pasadores, casquillos (manguitos), poleas, racores roscados, pomos
Tamaño de pieza: Desde piezas de reloj de menos de 1 mm hasta rodillos y ejes de varios metros de largo
Precisión: Normalmente ±0,01–0,05 mm en diámetros; unos ±0,005 mm con cuidado
Acabado superficial: Normalmente Ra 0,8–3,2 µm (Ra = rugosidad media; 1 µm es una milésima de milímetro), con finas marcas de avance
Tamaño de lote adecuado: De piezas únicas a millones; los tornos automáticos con alimentadores de barra funcionan sin supervisión en gran volumen
Coste de utillaje y máquina: Las plaquitas (puntas de herramienta de carburo reemplazables) cuestan unos pocos dólares cada una; los tornos van de unos pocos miles de dólares (manuales) a decenas o cientos de miles (CNC, controlados por ordenador)
Velocidad: De segundos a unos pocos minutos por pieza pequeña; horas por un eje grande

Ventajas y límites

Ventajas

Diámetros muy precisos, todos sobre un mismo eje
Funciona en casi cualquier material que se pueda cortar
Herramientas estándar y baratas; sin utillaje específico para la pieza
Fácil de automatizar con alimentadores de barra y CNC

Límites

Solo formas redondas, a menos que el torno también lleve herramientas giratorias
Convierte parte de la barra en virutas (reciclables, pero aun así desperdicio)
Las piezas largas y finas se doblan y vibran si no se apoyan
Para millones de piezas sencillas, el conformado (recalcado en frío) es más rápido y desperdicia menos

Dónde se usa

AutomociónEjes, bujes de rueda, discos de freno, piezas de válvulas
AeroespacialPiezas de trenes de aterrizaje, ejes de motor, racores hidráulicos
Energía e industria pesadaRotores de turbina, ejes de bombas, rodillos de acería
MedicinaTornillos óseos, pasadores de implantes, implantes dentales
Productos cotidianosCuerpos de bolígrafos, pomos, patas de muebles, bates de béisbol

Cómo reconocerlo

Anillos finos y uniformemente espaciados o una espiral alrededor de las superficies redondas: las marcas de avance de la herramienta.
Extremos planos con un patrón de círculos alrededor del centro, a veces con un pequeño muñón o remolino en el medio.
Escalones, ranuras, chaflanes (pequeños biseles en los bordes) y roscas que se alinean perfectamente sobre un solo eje.

Compáralo con

Fresado5.2la herramienta gira y la pieza se queda quieta, así que el fresado hace caras planas, cajeados y ranuras en lugar de formas redondas.Rectificado5.7una muela abrasiva arranca mucho menos material pero logra acabados más finos y tamaños más ajustados, a menudo tras el torneado.Recalcado en frío3.5comprime alambre para hacer pasadores y tornillos sin virutas; mucho más rápido para millones de piezas, pero necesita matrices a medida.

Míralo

RAPID DIRECT · Una explicación sencilla de cómo funciona el torneado CNC

WWU Engineering and Design · Las operaciones básicas, demostradas en un torno manual

Haas Automation · Pasadas pesadas de desbaste en un gran torno CNC, con virutas reales

GlacernMachineTools · Cómo es la producción en serie en un torno CNC

Ver fotos reales

Wikipedia: Torno — fotos de licencia libre de tornos antiguos y modernos
Wikipedia: Punta de torno — puntas giratorias y torneado entre puntas
Búsqueda de fotos en Wikimedia Commons

Recuerda

La pieza gira y la herramienta se mueve: por eso el torneado hace formas redondas.
Tres ajustes controlan cada corte: velocidad del husillo, avance y profundidad de corte.
Las marcas de avance en espiral y los detalles sobre un mismo eje delatan una pieza torneada.