UNIVERSIDAD DE SAN MARTIN DE PORRES

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

“INFORME Nº 04”

PRESENTADO POR:

SANTOS GALLEGOS DANIELA ALEXANDRA

SAPACAYO OJEDA ROCIMAR NAREYA
SENMACHE GAMONAL GRAZZIA XIMENA
SOMOCURCIO PAZ EDUARDO ADRIAN
TEJADA ACOSTA DANITZA INDIRA
TEJADA VERA JEFRY PRINCE
TORRES CALLAO YASMIN GEORGINA
VARGAS CHAVEZ LINETTE PAOLA
VELASCO MANCHEGO LUIS GUSTAVO
VERA CORNEJO CRISTOFER JESUS
ZAMORA JIMENEZ MARIA FERNANDA

GRUPO N° 8

SECCIÓN: 02

DOCENTE:

ING. GIAN FRANCO SALAS DÍAZ

Octubre
2020
 i

Tabla de Contenido

INTRODUCCIÓN..........................................................................................................vi

CAPÍTULO I. MARCO TEORICO..............................................................................1

1.1 EMCO...............................................................................................................1

1.2 TORNO CNC...................................................................................................1

1.3 Características del CNC....................................................................................2

1.3.1 Motores CNC 3

1.4 Concept TURN 55............................................................................................4

1.4.1 Modo de funcionamiento 4

1.5 PIEZAS DEL TORNO EMCO 55....................................................................4

1.5.1 Tapa de ruedas 4

1.5.2 Plato de 3 mordazas 5

1.5.3 Bandejas de virutas 5

1.5.4 Protección contra virutas 5

1.5.5 Motor de pasos 5

1.5.6 Giro de herramienta 5

1.5.7 Carro transversal 5

1.5.8 Carro longitudinal 6

1.5.9 Contrapunto 6

1.5.10 Bancada 6

1.5.11 Botón de emergencia 7

 ii

1.5.12 Caja eléctrica 7

1.5.13 Interruptor con llave 7

1.6 Software CAMConcept.....................................................................................7

1.6.1 Pieza CAD 8

1.6.2 Parte CAM 10

1.6.2.1 Dispositivos de sujeción ajustables y piezas en bruto. 11

1.6.2.2 Biblioteca de herramientas. 12

1.6.2.3 Introducción de contorno. 12

1.6.3 Parte CNC 13

CAPÍTULO II. DESARROLLO DEL TEMA..............................................................15

2.1 Metales para maquinado.................................................................................15

2.1.1 Acero 15

2.1.2 Hierro Fundido 18

2.1.2.1 Hierro gris 18

2.1.2.2 Hierro dúctil. 19

2.1.2.3 Hierro dúctil con templado austenítico. 20

2.1.2.4 Hierro blanco. 21

2.1.2.5 Hierro maleable. 21

2.1.3 Latón 21

CONCLUSIONES.........................................................................................................23
 iii

RECOMENDACIONES...............................................................................................24

REFERENCIAS............................................................................................................26
 iv

Lista de Figuras

Figura 1.Almacén de herramientas CNC.........................................................................3

Figura 2.Piezas del torno EMCO 55................................................................................7

Figura 3. Estructura de la pantalla CAD..........................................................................9

Figura 4. Estructura de la pantalla CAM.......................................................................10

Figura 5. Dispositivos de sujeción ajustables y piezas en bruto....................................11

Figura 6. Biblioteca de herramientas.............................................................................12

Figura 7. Introducir contorno........................................................................................12

Figura 8. Definición de parámetro de la pieza...............................................................13

Figura 9. Soporte de varios tipos de máquinas y controles...........................................14

Figura 10. Lista de herramientas y dibujos de piezas....................................................14

Figura 11. Sistema de designación de acero..................................................................15

Figura 14. Efecto de la temperatura de temple en la resistencia y ductilidad de un acero

aleado.............................................................................................................................18

Figura 15. Resistencia contra espesor de hierro fundido gris grado 40.........................19
 v

Lista de Tablas

Tabla 1 Componentes de la pantalla CAD......................................................................9

Tabla 2 Componentes de la pantalla CAM....................................................................11

Tabla 3.Principales elementos de aleación en aleaciones de acero...............................16

Tabla 4 Aleaciones de acero comunes y usos típicos....................................................17

Tabla 5 Propiedades de aceros estructurales.................................................................20

 vi

INTRODUCCIÓN

Un torno de control numérico es una máquina que puede fabricar sólidos rotativos,

nos referimos a piezas cilíndricas, las cuales son controladas por CNC para asegurar la

precisión y calidad de las piezas producidas y el menor tiempo de producción. La

operación principal es desarrollar métodos para encontrar los mejores parámetros de

procesamiento.

Los tornos CNC, también conocidos como tornos de control numérico por

computadora, son un tipo de máquina herramienta. Su principio de funcionamiento es

guiado por una computadora. La computadora ejecuta un programa controlado por datos

alfanuméricos y tiene en cuenta los ejes cartesianos X, Y, Z. Estos tienen una excelente

capacidad de producción y precisión de mecanizado debido a su estructura funcional, a

grandes rasgos, los tornos CNC pueden completar todas las tareas que habitualmente se

realizan con diferentes tipos de tornos (como tornos paralelos, tornos copiadores)., tornos

rotativos, tornos automáticos e incluso tornos verticales pueden controlarse mediante CNC.

Concept TURN 55 es un torno de mesa CNC de dos ejes controlado por ordenador.

Su estructura y funcionamiento son los mismos que los estándares de la industria. Debido a

su similitud con la realidad, puede explicar y comprender realmente todas las etapas

básicas del proceso de fabricación moderno. La simplificación práctica, el diseño

transparente de la máquina y sus características de fácil manejo hacen que el aprendizaje

sea rápido y exitoso. Cumpla con los estándares de la industria en cuanto a diseño y

rendimiento. El uso de este torno puede explicar todos los procesos clave en la fabricación

moderna e implementarlos de una manera práctica y factible. Con la simplificación

adecuada, el diseño de la máquina muy claro y la facilidad de uso, los operadores

aprenderán rápidamente a utilizarla con éxito.

 vii

En el presente informe se trató de considerar con que materiales se debe y puede

trabajar en un torno Emco 55, considerando aquellos factores que hacen posible su

manipulación adecuada, que finalmente permitirá la obtención del componente planificado

teóricamente. Para ello se presentará una serie de conceptos que resultarán fundamentales

para una correcta comprensión de dicho tema.

 1

CAPÍTULO I. MARCO TEORICO

I.1 EMCO

EMCO es uno de los principales fabricantes mundiales de máquinas herramienta para

torneado y fresado. EMCO es sinónimo de la más alta calidad de fabricación y diseño funcional.

Además de los productos, EMCO también ofrece servicios de formación y educación

especializados para desarrollar habilidades de mecanizado y programación CNC. Proporciona

las mejores condiciones para un entrenamiento exitoso, se basa en el principio de modularidad y

puede adaptarse fácilmente a las necesidades de diversas empresas. Los conceptos de formación

incluyen no solo las máquinas y el software Concept (como el software CAD / CAM

especialmente desarrollado), sino también los recursos de formación diseñados para

complementarlos perfectamente: material didáctico. Los participantes ganan experiencia al

utilizar máquinas EMCO convencionales fiables (con o sin control de ciclo) para aprender los

conceptos básicos del procesamiento de metales. Mediante el uso de máquinas herramienta

Concept equipadas con un concepto de control único globalmente intercambiable, han

acumulado experiencia en la fabricación industrial utilizando tornos y fresadoras CNC.

[CITATION ADT \l 3082 ]

I.2 TORNO CNC

Un torno CNC es una máquina que puede utilizarse para fabricar entidades rotativas (es

decir, piezas cilíndricas) A través del CNC se puede garantizar la precisión y calidad de las

piezas producidas y el menor tiempo de producción.

Su función principal es desarrollar métodos para encontrar los mejores parámetros de

maquinado.

Los tornos CNC, también conocidos como tornos controlados numéricamente por

computadora, son un tipo de máquina herramienta cuya función es guiada por una computadora
 2

que ejecuta programas controlados por datos alfanuméricos, teniendo en cuenta los ejes de

coordenadas cartesianas X, Y y Z. Se caracterizan por máquinas muy eficientes para procesar

piezas giratorias.[ CITATION Jes13 \l 3082 ]

El control numérico (CN) se puede definir como un dispositivo que puede controlar

automáticamente el movimiento preciso de uno o varios órganos de la máquina herramienta, a

partir de una serie de datos numéricos programados, de modo que los controles y motores de la

máquina herramienta puedan trabajar con normalidad para realizar diferentes funciones.

En las máquinas CNC, a diferencia de las máquinas tradicionales o manuales, la

computadora controla la posición y la velocidad del motor que impulsa el eje de la máquina,

para que pueda realizar acciones que no se pueden lograr manualmente como círculos,

diagonales y figuras complejas tridimensionales.[CITATION Mor08 \l 3082 ]

I.3 Características del CNC

Las maquinas CNC cuentan con un mayor número de ejes de movimiento. El

movimiento puede ser angular, lineal o circular, la cantidad de movimientos y la rapidez de

alineación son programables en todas las maquinas herramientas CNC. Se mencionan las

siguientes características:

Cambio automático de herramienta: los centros de maquinado pueden guardar

herramientas en un almacén como se muestra en la Figura 1, de esta manera cuando se

necesite el cambio de una herramienta esto será automático.

Velocidad de Giro: puede ser variada en cualquier momento, además se puede cambiar

el sentido de giro.

Refrigerante: los procesos de maquinado requieren de refrigerante para enfriar y

lubricar, esta función puede ser utilizada en cualquier momento del ciclo de maquinado

por la maquina CNC.[CITATION Flo09 \l 3082 ]

 3

Figura 1.Almacén de herramientas CNC

Tomado de Manual de Operación y Prácticas Didácticas de Torno y Fresadora CNC en el
Laboratorio LPAIC de ESIME Azcapotzalco (p. 9), por Flores Pérez, J., 2009, México.

I.3.1 Motores CNC

Hay varios tipos de motores eléctricos, cada uno con características diferentes. El más

común es el motor de CC (corriente continua). En este tipo especial, podemos controlar la

velocidad cambiando el voltaje dentro de un cierto rango. Con una curva de voltaje adecuada,

podemos controlar parcialmente su aceleración, pero no podemos controlar su posición o

incluso su par.

Otro motor muy difundido es el motor CA (corriente alterna) el cual puede variar su

torque en base al voltaje suministrado dentro de un pequeño rango, además de variar su

velocidad en base al cambio de la frecuencia de CA que se le suministra. Sin embargo, no se

puede controlar su posición.

Los servomotores son motores especiales con etapas de retroalimentación. Esto indica

cuánto se ha movido el motor, si necesita moverse más e incluso le dice al motor que aplique

fuerza para mantener su posición actual. Este es un motor ideal para máquinas CNC, pero su

costo reduce su propagación.[ CITATION Flo09 \l 3082 ]

 4

I.4 Concept TURN 55

El Concept TURN 55 es un torno de sobremesa CNC de 2 ejes controlado por PC

conforme con las normas de la industria en cuento a diseño y funcionamiento. Todos los

procesos claves en la fabricación moderna pueden ilustrarse usando este torno e implementarse

de una manera práctica y realista.[ CITATION EMC09 \l 3082 ]

I.4.1 Modo de funcionamiento

El eje X es el que realiza el movimiento transversal de la herramienta y corresponde a las

operaciones de refrenado, siendo perpendicular al eje principal de la máquina. Estos son los dos

ejes principales, pero con los CNC de última tecnología comienza a tener mucha más

importancia el eje Y: comanda la altura de las herramientas del CNC.

Estos ejes tienen función de interpolación, es decir, pueden moverse al mismo tiempo y

pueden realizar mecanizados cónicos y esféricos según la geometría de la pieza. La herramienta

está fijada en un cabezal en forma de tambor, que puede acomodar de seis a veinte

portaherramientas diferentes, que giran según el programa de mecanizado.

Dada la robustez de las máquinas, pueden trabajar a velocidades de corte y avances

mucho mayores que los tornos tradicionales, por lo que se requieren herramientas de alta

calidad, normalmente metales duros o cerámicas.[ CITATION Jes13 \l 3082 ]

I.5 PIEZAS DEL TORNO EMCO 55

I.5.1 Tapa de ruedas

Cabezal del huesillo: Está fijo en el lado izquierdo de la bancada del torno y en él van

montados generalmente los órganos encargados de transmitir el movimiento del motor al eje.

Contiene el husillo que se encuentra sostenido por rodamientos en sus extremos y mueve los

diversos dispositivos de sujeción de la pieza de trabajo; es hueco para hacer pasar por él las
 5

piezas de trabajo largas y esbeltas. La nariz del husillo es el extremo del husillo que sobresale

en el cabezal.

I.5.2 Plato de 3 mordazas

El plato auto centrador, tiene tres garras que se aproximan hacia el centro o se separan

del mismo simultáneamente, por eso éstas garantizan el centrado preciso de la pieza (alineación

de los ejes de la pieza y del husillo), o sea, sirve de base la superficie cilíndrica exterior.

I.5.3 Bandejas de virutas

Tolva o depósito que nos permite o en el cual se realiza la recolección los residuos de

agua de refrigerante y material.

I.5.4 Protección contra virutas

Evade la salida de los residuos del material.

I.5.5 Motor de pasos

Es el encargado de hacer el movimiento longitudinal del carro del torno.

I.5.6 Giro de herramienta

Nos permite posicionar a diferentes grados la pieza de corte para poder obtener un

terminado fino.

I.5.7 Carro transversal

Se mueve perpendicularmente al eje del torno en forma manual, girando la manivela de

avance transversal o embragando la palanca de avance transversal automático.

I.5.8 Carro longitudinal

Este se desliza sobre la parte superior de las guías de la bancada. El carro entero puede

moverse a lo largo de la bancada del torno en forma manual, dando vuelta a la manivela, o en
 6

forma automática, embragando los controles de avance automático en el delantal. Una vez en

posición, puede fijarse el carro a la bancada apretando el tornillo de fijación correspondiente.

I.5.9 Contrapunto

Se usa para soportar el otro extremo de la pieza de trabajo durante el maquinado, o para

sostener diversas herramientas de corte, como brocas, escariadores y machuelos. El contrapunto

se ubica en el cabezal móvil a la derecha del torno, que se desliza sobre las guías prismáticas y

puede fijarse en cualquier posición a lo largo de la bancada. Tiene un husillo deslizante que se

mueve mediante una manivela y cuya posición se fija con una palanca.

I.5.10 Bancada

Constituye la superficie de apoyo y la columna vertebral de un torno. Su rigidez y

alineación afectan la precisión de las partes maquinadas en el torno. La bancada puede ser

escotada o entera, según las guías tengan o no, un hueco llamado escote, cuyo objeto principal

es permitir el torneado de piezas de mayor diámetro. Este escote, se cubre con un puente cuando

no se requiere el volteo adicional. Encima de la bancada se encuentran las guías prismáticas, las

cuales consisten generalmente en dos “V” invertidas y dos superficies planas de apoyo. Las

guías de los tornos son piezas maquinadas con gran exactitud por rectificado. Cuando las guías

están desgastadas o tienen algún daño, se afecta la precisión de las piezas maquinadas y el torno

pierde su valor.

I.5.11 Botón de emergencia

Interruptor o switch utilizado para un paro total de emergencia en caso de accidente ya

sea del operario o máquina.

I.5.12 Caja eléctrica

Es un cajón donde se localizan las conexiones eléctricas del torno.

 7

I.5.13 Interruptor con llave

Es el que nos permite liberar el paso de la corriente eléctrica para alimentar el torno con

alta seguridad.[ CITATION Jes13 \l 10250 ] Se muestra en la Figura 2

Figura 2.Piezas del torno EMCO 55.

Tomado de PC-controlled slant-bed lathe for the universal CNC education (p.6),
Por EMCO, 2012.

I.6 Software CAMConcept

El CAMConcept es un innovador software para la formación completa CAD/CAM y

CNC de la construcción a la producción. En él se unifican todos los valores de la experiencia

con el WinNC y el control WinCAM.

El software EMCO WinNC se utiliza en las máquinas de CNC, este software es parte

del concepto de enseñanza EMCO basada en Windows para la PC. El objetivo de este

concepto es aprender a operar y programar el control original en la PC, haciendo el proceso

más sencillo y didácticamente efectivo. [ CITATION Flo09 \l 10250 ]

Las variables aplicaciones en la industria han generado que el control del CADCAM

WinCAM de EMCO Industrial Training se convierta en un verdadero concepto de éxito de

la misma. Asimismo, con el desarrollo del nuevo Software CAMConcept la industria ha

percibido un sistema innovador de formación para la generación de códigos CN relativos al

control.
 8

El CAMConcept ofrece un manejo sencillo y un diseño visual, de clara clasificación.

Todas las funciones principales están disponibles en programas CAD. Asimismo, los ciclos

CNC poseen una buena visualización, permitiendo una rápida y efectiva programación,

mientras que la simulación y la prueba de colisión garantizan un control seguro del

programa. Además, la posibilidad de la simulación en 3D nos muestra dos beneficios, una

óptima utilización para enseñanzas en puestos de programación, y una óptima utilización

para la producción simple de piezas de torneado y de fresado. [ CITATION EMC12 \l 10250

El CAMConcept está compuesto de tres partes: una parte CAD, una parte CAM y una parte

CNC.

I.6.1 Pieza CAD

Posee la disponibilidad de todas las funciones principales CAD, reemplazando muchos

programas CAD complejos para la formación y una importación sencilla de planos DXF, lo que

facilita la creación de dibujos y piezas de trabajo para su aplicación como herramienta de

producción. La estructura de la pantalla CAD se puede observar en la Figura 3

 9

Figura 3. Estructura de la pantalla CAD.

Tomado de “EMCO CAMConcept T Instrucciones de software Versión software desde 2.0”, por
EMCO Group, 2014 (https://www.emco-
world.com/uploads/tx_commerce/CAMConcept_Turn_SP_1829_D.pdf)

Los componentes de la pantalla CAD señalados en la Figura 3 se describen a continuación en la

Tabla 1.

Tabla 1 Componentes de la pantalla CAD

Componentes de la pantalla CAD

Núm. Descripción Núm. Descripción

1 Iconos de comando 8 Información de posición anterior
2 Barra de menús 9 Campos de entrada
3 Comandos de zoom 10 Información de estado/ Línea de ayuda/
Mensaje de error
4 Conmutación modo CAD-CAM-NC-AV 11 Menú de coordenadas
5 Comandos de menú CAD 12 Ventana CAD
6 Capa 13 Comandos de modificación
7 Información de posición actual
Tomado de “EMCO CAMConcept T Instrucciones de software Versión software desde 2.0”, por EMCO Group, 2014
(https://www.emco-world.com/uploads/tx_commerce/CAMConcept_Turn_SP_1829_D.pdf)
 10

I.6.2 Parte CAM

Programa todas las funciones de la máquina CNC con ciclos precisos de mecanizado.

Además, permite un mayor aprendizaje de la programación de ciclos para la aplicación

industrial de controles de diálogo y una rápida implementación de planos y pasos de

mecanizado en la producción de piezas de trabajo.

En este apartado se encuentra principalmente la simulación de la pieza bruta,

herramientas y accesorios en 2D, 2.5D y 3D, este último tiene la opción de comprobación de

colisiones en la pieza. A continuación, se muestra la estructura de la pantalla CAM en la Figura

Figura 4. Estructura de la pantalla CAM.

Tomado de “EMCO CAMConcept T Instrucciones de software Versión software desde 2.0” por
EMCO Group, 2014 (https://www.emco-
world.com/uploads/tx_commerce/CAMConcept_Turn_SP_1829_D.pdf)

Se muestran los componentes de pantalla CAM (Figura 4) en la Tabla 2

 11

Tabla 2 Componentes de la pantalla CAM

Componentes de la pantalla CAM

Núm Descripción Núm. Descripción

.
1 Iconos de comando 9 Información de posición anterior
2 Barra de menús 10 Campos de entrada
3 Comandos de zoom 11 Información de estado/ Línea de ayuda/
Mensaje de error
4 Conmutación modo CAD-CAM- 12 Ventana CAM
NC-AV
5 Comandos de menú CA 13 Menú de coordenadas
6 Capa 14 Simulación 2D
7 Comandos de ciclo 15 Ventana de edición CAM
8 Información de posición actual
Tomado de “EMCO CAMConcept T Instrucciones de software Versión software desde 2.0”, por EMCO Group, 2014
(https://www.emco-world.com/uploads/tx_commerce/CAMConcept_Turn_SP_1829_D.pdf)

Algunas características que encontramos en la parte CAM son:

I.6.2.1 Dispositivos de sujeción ajustables y piezas en bruto.

A través de esta opción se pueden definir accesorios y piezas en bruto. El programa los

reproduce de forma realista.

Figura 5. Dispositivos de sujeción ajustables y piezas en bruto.

 12

Tomado de “CAMCONCEPT”, por EMCO, 2019 (https://www.emco-

world.com/de/produkte/ausbildung/softwaresteuerungen/cat/160/d/1/p/1000335%2C160/pr/camco
ncept.html)

I.6.2.2 Biblioteca de herramientas.

La biblioteca de herramientas contiene una base de datos en la que se pueden crear,

guardar, acceder y visualizar herramientas como modelos 3D.

Se puede observar la biblioteca de herramientas en la siguiente Figura 6.

Figura 6. Biblioteca de herramientas.

Tomado de “CAMCONCEPT”, por EMCO,2019 ( https://www.emco-
world.com/de/produkte/ausbildung/softwaresteuerungen/cat/160/d/1/p/1000335%2C160/pr/camco
ncept.html)

I.6.2.3 Introducción de contorno.

Se realiza un seguimiento automático del contorno que será ejecutado por la máquina

herramienta. Esta herramienta permite la creación de contornos complejos. Se muestra en la

Figura 7.
 13

Figura 7. Introducir contorno.

Tomado de “CAMCONCEPT”, por EMCO, 2019 (https://www.emco-
world.com/de/produkte/ausbildung/softwaresteuerungen/cat/160/d/1/p/1000335%2C160/pr/camco
ncept.html).
I.6.3 Parte CNC
Permite la producción de piezas en conexión directa con la máquina CNC. Asimismo,

muestra una mejor visualización de las funciones de la máquina, sus posiciones y su estado

durante el programa en curso.

La simulación del mecanizado de la pieza y de la pieza terminada se utiliza para el

control del programa y la formación de programación. [ CITATION EMCsf \l 10250 ]

Se muestra a continuación la definición de los parámetros de la pieza bruta en la Figura

8, el soporte de los tipos de maquinas en la Figura 9 y la lista de herramientas en la Figura

10.
 14

Figura 8. Definición de parámetro de la pieza.

Tomado de “CAMCONCEPT”, por EMCO, 2019 (https://www.emco-
world.com/de/produkte/ausbildung/softwaresteuerungen/cat/160/d/1/p/1000335%2C160/pr/camco
ncept.html)

Figura 9. Soporte de varios tipos de máquinas y controles.

Tomado de “CAMCONCEPT”, por EMCO, 2019 (https://www.emco-
world.com/de/produkte/ausbildung/softwaresteuerungen/cat/160/d/1/p/1000335%2C160/pr/camco
ncept.html)
 15

Figura 10. Lista de herramientas y dibujos de piezas.

Tomado de “CAMCONCEPT”, por EMCO, 2019 (https://www.emco-
world.com/de/produkte/ausbildung/softwaresteuerungen/cat/160/d/1/p/1000335%2C160/pr/camco
ncept.html)

CAPÍTULO II. DESARROLLO DEL TEMA

II.1 Metales para maquinado

II.1.1 Acero
Mott (2009) indico que los aceros de carbón y los aceros aleados se emplea un código de

nominación de cuatro dígitos para precisar cada aleación. Los cuatro dígitos serian iguales para

aceros categorizados por el Instituto Estadounidense del Acero (AISI, American Iron Institute)

y la Asociación de Ingenieros Automotrices (Society of Automotive Engineers). Comúnmente,

los primeros dígitos es una denominación de cuatro dígitos para acero señalan los esenciales

fundamentos de aleación, asimismo del carbón, en el acero. los dos últimos dígitos indican el

porcentaje promedio de carbón en el acero. Ejemplo si los últimos dígitos son 40, el acero

tendría prácticamente un contenido de carbón de 0.4%. al carbón se le atribuye ese lugar tan

sobresaliente en la denominación de aleación porque, en general, mientras se aumenta el

contenido de carbón, la resistencia y dureza del acero también lo hacen. el contenido de carbón

con frecuencia oscila desde 0.1% hasta aproximadamente 1.0%. al observar que a la vez que la
 16

resistencia aumenta con el progresivo contenido de carbón, el acero igualmente se vuelve menos

flexible. Ver Figura 11.

Figura 11. Sistema de designación de acero.

Tomado de “Resistencia de Materiales”, (pp 89), por Mott, R.L., 2009, México: PEARSON
EDUCACIÓN Editorial.
(http://anyflip.com/bbcvk/tkdc/basic/51-100)

Mott (2009) refiere que los principales elementos de aleación, son los que corresponden

a los dos primeros valores de la denominación del acero. Ver la Tabla 3.

Tabla 3.Principales elementos de aleación en aleaciones de acero

Principales elementos de aleación en aleaciones de acero

Acero AISI núm. Elementos de Acero AISI Elementos de aleación

aleación núm.
10xx Carbón simple 46xx Molibdeno-níquel
11xx Azufre (corte libre) 47xx Molibdeno-níquel-cromo
13xx Manganeso 48xx Molibdeno-níquel
14xx Boro 5xx Cromo
2xxx Níquel 6xx Cromo-vanadio
3xxx Níquel-cromo 8xx Níquel-cromo-molibdeno
4xxx Molibdeno 9xx Níquel-cromo-molibdeno
(excepto 92xx)

41xx Molibdeno-cromo 92xx Silicio-manganeso

 17

43xx Molibdeno-cromo-
níquel
Tomado de “Resistencia de Materiales”, (pp 90), por Mott, R.L., 2009, México: PEARSON EDUCACIÓN Editorial.
(http://anyflip.com/bbcvk/tkdc/basic/51-100)

Como señala ciertas aleaciones comunes junto con los principales usos de cada una. Ver Tabla 4.

Tabla 4 Aleaciones de acero comunes y usos típicos

Aleaciones de acero comunes y usos típicos

Acero AISI núm. Usos típicos

1020 Acero estructural, barras, placa
1040 Partes de maquinaria, flechas
1050 Partes de maquinaria
1095 Herramientas, resortes
1137 Flechas, partes de máquina para fabricar
tornillos (aleación de corte libre)
1141 Flechas, partes maquinadas
4130 Acero de alta resistencia de uso general;
flechas, engranes, pasadores
4140 Igual que 4130
4150 Igual que 4140
5160 Engranes de alta resistencia, pernos
8760 Herramientas, resortes, cinceles
Tomado de “Resistencia de Materiales”, (pp 90), por Mott, R.L., 2009, México: PEARSON EDUCACIÓN Editorial.
(http://anyflip.com/bbcvk/tkdc/basic/51-100)

Mott (2009) señalo que los aceros de aleación normalmente son tratados térmicamente

para que desarrollen atributos detallados. el tratamiento térmico involucra aumentar la

 18

temperatura del acero con proximidad entre 1450 (288°C) y 1650(depende la aleación)

seguidamente enfriarlo rápidamente sumirse en agua o aceite. Luego de enfriarlo, el acero tiene

una elevada resistencia y dureza, de igual forma es delicado. Es por ello que comúnmente se

efectúa un trato posterior llamado temple. Nuevamente se caliente el acero a una temperatura en

medio de 400 y 1300°F y posteriormente se enfría. el resultado de temple de un acero de

aleación se observa en la siguiente Figura 14.

Figura 12. Efecto de la temperatura de temple en la resistencia y ductilidad de un acero aleado

Tomado de “Resistencia de Materiales”, (pp 91), por Mott, R.L., 2009, México: PEARSON
EDUCACIÓN Editorial.
(http://anyflip.com/bbcvk/tkdc/basic/51-100 )

II.1.2 Hierro Fundido

Mott (2009) menciona las cinco diferentes variedades de hierro: hierro gris, hierro dúctil,

hierro dúctil templado, hierro blanco y hierro maleable.

 19

II.1.2.1 Hierro gris

Se emplea en bloques de motor automotrices, pie de maquinaria y exorbitantes engranes.

Generalmente se detalla por medio de un numero de grado respectivo la resistencia a la tensión

final mínima. Por ejemplo, el hierro gris grado 20 abarca una resistencia máxima de al menos

20 00opsi (138 MPa); el grado 60 tiene Su=60 000psi (414 MPa) así consecutivamente.

Debido a la variante de la rapidez de enfriamiento luego de que el hierro colado fundido

se echa en un molde, la resistencia de un grupo peculiar de una pieza depende del espesor del

grupo. la figura 3 explica esto para el hierro gris grado 40.la resistencia en el lugar puede

cambiar a partir de un estimado alto como 52 000 psi (339 MPa) incluso un valor debajo de 27

000 psi (186MPa). Ver Figura 15.

Figura 13. Resistencia contra espesor de hierro fundido gris grado 40

Tomado de “Resistencia de Materiales”, (pp 95), por Mott, R.L., 2009, México: PEARSON
EDUCACIÓN Editorial.
(http://anyflip.com/bbcvk/tkdc/basic/51-100 )
 20

II.1.2.2 Hierro dúctil.

Tiene un superior porcentaje de alargamiento y de resistencia a la rigidez naturalmente

más elevada. los niveles de hierro dúctil se denominan a través de un sistema de tres números,

así como 80-55-6. el numero inicial representa la resistencia a la tensión limite en ksi, el

segundo es la dureza a la cedencia en ksi y el ultimo es el porcentaje de alargamiento. En

consecuencia, el nivel 80-55-6 está sujeto a una resistencia límite de 80 000psi, una resistencia

de la cedencia de 55 000psi y un porcentaje de alargamiento de 6%. La utilización del hierro

dúctil engloba cigüeñales y engranes para labores pesadas.

II.1.2.3 Hierro dúctil con templado austenítico.

Llamando así por sus siglas en ingles ADI, mantiene una resistencia más elevada y una

óptima ductilidad a comparación de los hierros dúctiles estándar, como se puede ver en la Tabla

5.

Tabla 5 Propiedades de aceros estructurales

Propiedades de aceros estructurales

Tipo y grado del Resistencia máxima Resistenci Módulo de Porcentaje

material a a la elasticidad E de
cadencia alargamient
o
Su1 Sus3 Sus Sy2
ksi MPa ksi MPa ksi MPa ksi MPa Ib/in2 GPa
Hierro gris ASTMA48
Grado 20 20 138 80 552 32 221 - - 12.2 x 106 84 <1
Grado 40 40 276 140 965 57 393 - - 19.4 x 106 134 <0.8
6
Grado 60 55 379 170 117 72 496 - - 21.5 x 10 148 <0.5
0
Hierro ductil ASTM
A536
60-40-18 60 414 - - 57 393 40 276 24 x 106 165 18
6
80-55- 6 80 552 - - 73 503 55 379 24 x 10 165 6
6
100-70- 3 100 690 - - - - 70 483 24 x 10 165 3
120-90- 2 120 827 180 124 - - 90 621 23 x 106 159 2
0
Hierro dúctil
austemplado (ADI)
 21

Grado 1 125 862 - - - - 80 552 24 x 106 165 10

Grado 2 150 1034 - - - - 10 690 24 x 106 165 7
6
Grado 3 175 1207 - - - - 125 862 24 x 10 165 4
6
Grado 4 200 1379 - - - - 155 1069 24 x 10 165 1
Hierro maleable ASTM
A220
45008 65 448 240 165 49 338 45 310 26 x 106 170 8
0
60004 80 552 240 165 65 448 60 414 27 x 106 186 4
0
80002 95 655 240 165 75 517 80 552 27 x 106 186 2
0
Nota. Tomado de “Resistencia de Materiales”, (p. 758), por Mott, R.L., 2009, México: PEARSON EDUCACIÓN
Editorial.
(http://anyflip.com/bbcvk/tkdc/basic/51-100)

Lo cual permite que las porciones sean más limitadas como también ligeras y produce

que el ADI sea correcto para el manejo de engranes automotrices, cigüeña y componentes

estructurales de grupos de construcción y traslado al sustituir a los aceros fundidos.

II.1.2.4 Hierro blanco.

Su elaboración es enfriando aprisa una pieza fundida de hierro dúctil o gris a lo largo del

proceso de solidificación. peculiarmente el enfriamiento se emplea en las zonas elegidas; las

que se tornan compactas tiene una mayor resistencia a la corrosión. Dicho enfriamiento no deja

que el carbón brote a lo lardo de la solidificación de allí el aspecto blanco. La zona distante de

la mitad de enfriamiento se solidifica más lento y obtiene las características normales del hierro

base. Un inconveniente del transcurso del enfriamiento es que el hierro es muy delicado.

II.1.2.5 Hierro maleable.

El hierro maleable se utiliza en piezas automotrices y de camión, maquinaria de

construcción y equipo electrónico. exhibe cedencia, sus resistencias a la tensión son

comparables a las del hierro dúctil y sus resistencias a la compresión máximas son un poco más

altas que las del hierro dúctil, en general, se utiliza un numero de cinco dígitos para designar
 22

grados del hierro maleable. por ejemplo, el grado 40010 tiene una resistencia a la cedencia de

40 000psi (276MPa) y un porcentaje de alargamiento de 10%.[ CITATION Rob09 \l 10250 ]

II.1.3 Latón
Los latones son aleaciones de cobre y zinc con plomo agregado en ocasiones para

mejorar la maquinabilidad. el material C36000 es un latón corte libre con 61.5% de cobre,

35.4% de zinc y 3.1% del plomo. los usos automotrices incluyen partes de termostato,

conectores de fluidos, cuerpos de sensores e insertos roscados para piezas de plástico. otros usos

industriales incluyen herrajes para el constructor, sujetadores, asientos de válvula de

componentes de grifos, toberas, engranes y piezas de máquinas de fabricar tornillos. otros

latones se utilizan en aplicaciones marinas, casquillos de municiones mobiliario residencial y

tubería para intercambiadores de calor.[CITATION Rob091 \t \l 10250 ]

 23

CONCLUSIONES

 Hoy en día las empresas buscan este tipo de tecnologías, haciendo de suma importancia

que las nuevas generaciones el adecuado funcionamiento de las mismas que les permita ser

competitivos en su vida laboral.

 El CAMConcept está compuesto por unas de las partes llamado CAM permite un mayor

aprendizaje de la programación de ciclos y una rápida implementación de planos y pasos

de mecanizado en la producción de piezas de trabajo.

 La máquina permite la explicación y la comprensión practica de todas las etapas esenciales

de los procesos de fabricación moderna gracias a la semejanza con la realidad.

 La máxima velocidad que alcanza este torno 55 es 4000 rpm, diseñado con hierro fundido

gris por tanto trabaja con materiales a base de metales.

 En el torno 55 la Bandejas de virutas permitirá depositar los residuos de agua de

refrigerante y material.

 Se utilizará de la mano una PC para controlar los dos ejes ya que es un torno de sobremesa.

 En un amplio sentido se podría decir que un torno CNC puede hacer todos los trabajos que

normalmente se realizan mediante diferentes tipos de tornos como tornos paralelos, tornos

copiadores, tornos revólver, tornos automáticos e incluso los tornos verticales pueden

actuar con control numérico. el personal a cargo.

 24

RECOMENDACIONES

 Las comprobaciones, mediciones, correcciones, sustitución de piezas, herramientas, etc.

deben ser realizadas con el torno completamente parado.

 Es importante tener en claro que materiales, para el mecanizado están permitidos en la

operación del torno, ya que esto depende el buen funcionamiento del equipo así evitando el

desgaste en las diferentes piezas y partes del torno que actúan, sea más rápido de lo

normal, esto provocara la reducción de su vida útil y por ende repercutiendo directamente

en el aumento de los costos por reparación y cambio de piezas de la máquina.

 Se recomienda que la máquina debe tornear materiales blandos como aluminio de baja

densidad, polímeros como nylon y aceros blandos como un acero 1020.

 Se restringe el uso de los siguientes materiales a mecanizar, debido a su alto poder

abrasivo y al ser materiales que no están relacionados con el área de mecatrónica y

mecánica experimental: maderas naturales, laminadas y cerámicos.

 Las virutas producidas durante el mecanizado, nunca deben retirarse con la mano.

 La persona que vaya a tornear deberá llevar ropa bien ajustada, sin bolsillos en el pecho y

sin cinturón. Las mangas deben ceñirse a las muñecas, con elásticos en vez de botones, o

llevarse arremangadas hacia adentro.

 Es muy peligroso trabajar en el torno con anillos, relojes, pulseras, cadenas al cuello,

corbatas, bufandas o cualquier prenda que cuelgue.

 Asimismo, es peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben recogerse bajo un gorro

o prenda similar. Lo mismo puede decirse de la barba larga, que debe recogerse con una

redecilla.

 Que la pieza a tornear está correcta y firmemente sujeta y que en su movimiento no

encontrará obstáculos.
 25

 Que no se encuentre ninguna pieza o herramienta abandonada sobre el torno, que pueda

caer o salir despedida.

 Asimismo, hay que cuidar el orden, limpieza y conservación de las herramientas, utillaje y

accesorios; tener un sitio para cada cosa y cada cosa en su sitio.

 26

REFERENCIAS

ADTECH. (2020). ADTECHSA. Recuperado de https://www.adtechsa.com/emco/

Delval (2013). Torno CNC EMCO Concept Turn 55 descripción. Recuperado de

https://es.scribd.com/doc/125684959/Torno-CNC-EMCO-Concept-Turn-55-descripcion

EMCO Industrial Training. (2012). Mirando hacia el futuro: 25 años de EMCO Industrial

Training. Recuperado de https://issuu.com/orpi-sl/docs/emco25

EMCO MAIER. (2009). Festo-Didactic. Recuperado de https://www.festo-

didactic.com/ov3/media/customers/1100/concept_turn_55_es.pdf

EMCO. (s.f.). CamConcept. Recuperado de https://www.emco-

world.com/de/produkte/ausbildung/softwaresteuerungen/cat/160/d/1/p/1000335%2C160/pr

/camconcept.html

Flores, J. G. (2009). Manual de Operación y Prácticas Didácticas de Torno y Fresadora CNC en

el Laboratorio LPAIC de Esime Azcapotzalco. Recuperado de

https://tesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/4038/1/MANUALDEOPERAC.pdf

Morena, Badilla, Mata & Hasbum (2008). Diseño y Construcción de un torno de control

numérico. Instituto Tecnológico de Costa Rica, Cartago, Costa Rica. Recuperado de

https://repositoriotec.tec.ac.cr/bitstream/handle/2238/521/Informe%20Proyecto%20torno

%20CNC.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Mott, R. L. (2009). Resistencia de Materiales (pp.96-98). México: PEARSON Educación

Editorial.