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INTRODUCCIÓN:
El torno que vamos a analizar en este manual de usuario es el colchester
student 2000, este torno es utilizado para la parte didáctica a la enseñanza del
torno.
Además de ello tendrá lo que son los procedimientos de uso con sus
respectivas formas de seguridad con las labores adecuadas de mantenimiento
con sus repectivas fichas técnicas.
Contendrá las formas o las posiciones adecuadas de las palancas adecuadas
para la aplicación de las velocidades correspondientes a los materiales que se
vallan a utilizar.
En la tercera parte del manual encontraremos lubricación de los ejes y motores
con sus respectivos procedimientos y mantenimientos.
FICHA TECNICA
FICHA TECNICA
Maquina-Equipo: TORNO Marca: COLCHESTER Codigo: 000797-5
Serie No: 2000 Modelo: Tipo: 61000
Ubicación:
F.
Recepcion:
Fabricante: DEWALT Dirección: SENA Telefono:
Representante: SENA Dirección: SENA Telefono:
Caracteristicas Generales
Peso: 13.5lb
Altura:
10cm
Ancho:
10cm Largo: 28cm
Capacidad de
Trabajo:
8500 rpm -
2000 watts
Equipo-
herramientas-
Accesorios:
Elemento Marca Referencia Cantidad Observaciones
Motores Electricos Características Técnicas
Ubicación Marca Potencia Hp Voltaje Amperaje Revolución
Lubricación
Mecanismo Marca Referencia Cantidad OBSERVACIONES
CARACTERISTICAS
TECNICAS
Partes del torno
Bancada:
Eje prismático
Eje de roscar
Eje de cilindrar
Sirve de soporte para las otras unidades del torno.En su parte superior lleva unas guías por las
que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal.
Cabezal fijo:
Contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance.
Incluye el motor,el husillo, el selector de velocidad,el selector de unidad de avance y el selector
de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya
en el husillo.
Cabezal Móvil:
El contrapunto puede moverse y fijarseen diversas posiciones a lo largo. La función primaria es
servir de apoyo al borde externo de la pieza de trabajo.
El cabezal móvil o contracabezal (ver figura) esta apoyado sobre las guías de la bancada y se
puede desplazar manualmente a lo largo de ellas según la longitud de la pieza a mecanizar,
llevado al punto deseado se bloquea su posición con la palanca (T6).
Mediante el volante(T1) se puede avanzaro retroceder el contrapunto (T5) sobre el cuerpo del
contracabezal (T3), este desplazamiento se puede bloquear impidiendo que retroceda con la
palanca (T2).
En este contracabezal la base (T4) y el cuerpo (T3) son piezas distintas fijadas una a otra
mediante tornillos, que pueden ser aflojados y permitirun cierto desplazamiento transversal del
cuerpo respecto a su base, esta operación se puede hac er para mecanizar conos de pequeño
ángulo de inclinación.
Carros Portaherramientas:
Consta del carro principal, que produce los movimientos de avancey profundidad de pasada, el
carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal, y el carro superior
orientable, formado a su vez por tres piezas:la base, el charriot y el portaherramientas. Su base
está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección.
En la imagen se puede ver en detalle el carro de un torno paralelo, el carro principal (4) esta
apoyado sobre las guías de la bancada y se mueve longitudinalmente por ellas,
En la parte delantera esta el cuadro de mecanismos (5) el volante (5a) permite desplazarlo
manualmente a derecha o izquierda, el embrague de roscar (5b) tiene dos posiciones
desembragado o embragado en esta posición al carro se mueve longitudinalmente a velocidad
constantepor el husillo de roscar. El embrague de cilindrar (5c) tiene tres posiciones cilindrar
desembragado y refrentar, la velocidad de avance vendrá fijada por el husillo de cilindrar. En
este panel de mandos se puede conectar uno u otro automático, pero no se puedemodificar ni la
velocidad de avanceni el sentido del movimiento que tendrá que fijarse en la caja de avances y
transmitido al carro mediante el husillo de roscar o de cilindrar según correspond a.
El carro transversal (3) esta montado y ajustado en cola de milano sobre el caro longitudinal y se
puede desplazar transversalmente, de forma manual con la manivela (3b) o en automático
refrentando.
Sobre el carro transversal esta el carro orientable (2) este carro se puede girarsobre si mismo un
ángulo cualesquiera marcado en la escala (2b), mediante la manivela (2a) este carro se puede
avanzar o retroceder.
Sobre el carro orientable, esta la toreta portaherramientas (1) donde se monta la cuchilla
Cadena Cinemática
La cadena cinemática genera, trasmite y regula los movimientos de los elementos del torno,
según las operaciones ha realizar.
Motor: Normalmente eléctrico, que genera el movimiento y esfuerzo de mecanizado.
Caja de velocidades:
Con la que se determina la velocidad y el sentido de giro del eje del torno (H4), partiendo del eje
del motor que gira a velocidad constante.
En la imagen se puede ver el cabezal de un torno, el eje principal sobre el que esta montado el
plato (H4), las palancas de la caja de velocidades e inversor de giro (H2) (H3) y (H5).
Caja norton
Con la que se establecen las distintas velocidades de avance de los carros, partiendo del
movimiento del eje del torno. Recuérdese que los avances en el torno son en milímetros de
avance por revolución del plato del torno.
En la imagen se puede ver en la parte posterior (H10), la caja de la lira, que conecta la parte
posterior del eje del torno con la caja de avances (H6), la lira que no se ve en la ima gen,
determina la relación de transmisión entre el eje principal y la caja de avances mediante
engranajes desmontables.
Ejes de avances: que trasmiten el movimiento de avance de la caja de avances al carro
principal, suelen ser dos:
Eje de cilindrar (H8), ranurado para trasmitir un movimiento rotativo a los mecanismos del
carro principal, estemovimiento se emplea tanto para el desplazamiento longitudinal del carro
principal, como para el transversal del carro transversal.
Eje de roscar (H7 ), roscado en toda la longitud que puede estar en contacto con el carro, el
embrague de roscar es una tuerca partida que abraza este eje cuando está embragado, los
avances con esteeje son más rápidos que con el de cilindrar, y se emplea como su nombre indica
en las operaciones de roscado.
En la imagen se puede ver un tercer eje (H9) con una palanca de empuñadura roja junto a la
caja de avances, estetercer eje no existe en todos los modelos de torno y permite, mediante un
conmutador, poner el motor eléctrico en marcha o invertir su sentido de giro, otra u otras dos
palancas similares están en el carro principal, a uno u otro lado, que permiten girar este eje
colocando en las tres posiciones giro a derecha,parado o izquierda.En los modelos de torno que
no disponen de este tercer eje, la puesta en marcha se hace mediante pulsadores eléctricos
situados normalmente en la parte superior del cabezal.
Equipo Auxiliar
Accesorios Del T orno
Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para la pieza de trabajo, soportes y
portaherramientas. Algunos accesorios comunes incluyen:
Plato de sujeción de garras: sujetala pieza de trabajo en el cabezal y transmite el movimiento.
Centros: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en la contrapunta.
Perno de arrastre: se fija en el plato de torno y en la pieza de trabajo y le transmite el
movimiento a la pieza cuando está montada entre centros.
Soporte fijo o luneta fija: soporta el extremo extendido de la pieza de trabajo cuando no puede
usarse la contrapunta.
Soporte móvil o lunetamóvil: se monta en el carro y permite soportar piezas de trabajo largas
cerca del punto de corte.
Torreta portaherramientas con alineación múltiple.
Especificaciones De Los Tornos Paralelos Convencionales
Capacidad: Altura entre puntos: distancia entre puntos, Diámetro admitido sobre bancada,
Diámetro admitido sobre escote, Diámetro admitido sobre carro transversal, Anchura de la
bancada, Longitud del escote delante del plato liso.
Cabezal: Diámetro del agujero del husillo principal, Nariz del husillo principal, Cono Morse del
husillo principal, Gama de velocidades del cabezal en r.p.m.. Número de velocidades
Carros Recorrido del carro transversal, Recorrido del charriot, Dimensiones máximas de la
herramienta. Gama de avances longitudinales, Gama de avances transversales.
Roscado: Gama de pasos métricos, Gama de pasos Witworth, Gama de pasos modulares, Gama
de pasos Diametral Pitch. Paso del husillo patrón.
Contrapunto: Diámetro de la caña del contrapunto, Recorrido de la caña del contrapunto,
Cono Morse del contrapunto
Motores: Potencia del motor principal en kW. Potencia de la motobomba de refrigerante
en kW.
Lunetas: Capacidad luneta fija mínima- máxima, Capacidad luneta móvil mínima máxima.
Accsesorios:
Entre Los Accesorios Y Herramientas del Torno Encontramos Las Brocas De Centrado, que nos
sirven para realizar un agujero en todo el centro de la pieza, y no permitir que esta quede
descentrada al momento de montarla en el torno.
Y , de esos agujeros que realizamos con las brocas de centrado, encontramos los puntos de donde
la pieza se va a sujetar en el Contrapunto del torno.
Operaciones De Torneado
A continuacion encontramos todas aquellas operaciones posibles a realizar en el torno paralelo.
Cilindrado:
Esta operación consiste en la mecanización exterior a la que se somete a las piezas que tienen
mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la
profundidad de pasada y, por tanto,el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la
longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de
trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga
puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que
tener bien ajustada su alineación y concentricidad.
El cilindrado se puede hacer con la pieza
al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de
arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Pa ra
realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entrepuntos, es necesario previamente realizar los
puntos de centraje en los ejes.
Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado.
Refrentado:
La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las
piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas
torneadas. Esta operación también es conocida como fronteado.
La problemática que tieneel refrentado es que lavelocidad de corte en el filo de la herramienta
va disminuyendo a medida que avanza hacia el centro, lo que ralentiza la operación. Para
mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan variadores de velocidad en el cabezal
de tal forma que se puede ir aumentando la velocidad de giro de la pieza.
Ranurado:
El ranurado consiste en mecanizarunas ranuras cilíndricas de anchura y profundidad variable
en las piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para
alojar una junta tórica, para salida de rosca, para arandelas de presión, etc. En este caso la
herramienta tiene ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro transversal se le
da la profundidad deseada. Los canales de las poleas son un ejemplo claro de ranuras torneadas.
Roscado en el torno:
Hay dos sistemas de realizar roscados en los tornos, de un lado la tradicional que utilizan
lostornos paralelos, mediante la Caja Norton, y de otra la que se realiza con los tornos CNC,
donde los datos de la roscas van totalmenteprogramados y ya no hace falta la caja Norton para
realizarlo.
Para efectuar un roscado con herramienta hay que tener en cuenta lo siguiente:
Las roscas pueden ser exteriores (tornillos) o bien interiores (tuercas), debiendo ser sus
magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.
Los elementos que figuran en la tabla son los que hay que tener en cuenta a la hora de rea lizar
una rosca en un torno:
Para efectuar el roscado hay que realizar previamente las siguientes tareas:
Tornear previamente al diámetro que tenga la rosca
Preparar la herramienta de acuerdo con los ángulos del filete de la rosca.
Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil
adecuado.
Roscado en torno paralelo:
Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno paralelo es efectuar roscas de diversos
pasos y tamaños tanto exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos
paralelos universales incorporan un mecanismo llamado “caja Norton”, que facilita esta tarea y
evita montar un tren de engranajes cada vez que se quisiera efectuar una rosca.
La caja Norton es un mecanismo compuesto de varios engranajes que fue inventado y patentado
en 1890, que se incorpora a los tornos paralelos y dio solución al cambio manual de engranajes
para fijar los pasos de las piezas a roscar.Esta caja puede constar de varios trenes desplazables
de engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La caja conecta el movimie nto
del cabezal del torno con el carro portaherramientas que lleva incorporado un husillo de rosca
cuadrada.
El sistema mejor conseguido incluyeuna caja de cambios con varias reductoras.De esta manera
con la manipulación de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de avance de carro
portaherramientas, permitiendo realizar una gran variedad de pasos de rosca
tanto métricos como withworth. Las hay en baño de aceite y en seco, de engranajes tallados de
una forma u otra, pero básicamente es una caja de cambios.
Moleteado:
El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que
presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produceun incremento del diámetro
de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano,
que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que
tuviesen la superficie lisa.
El moleteado se realizaen los tornos con unas herramientas que se llaman moletas,de diferente
paso y dibujo.
Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este
caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda.
El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras:
-Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a
utilizar.
-Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso
la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos.
T orneado de conos:
Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación viene definido por los siguientes
Conceptos:
Diámetro mayor
Diámetro menor
Longitud
Ángulo de inclinación
Conicidad
-Los diferentes tornos mecanizan los conos de formas diferentes.
·En los tornos CNC no hay ningún problema porque, programando adecuadamente sus
dimensiones,los carros transversales y longitudinales se desplazan de forma coordinada dando
lugar al cono deseado.
·En los tornos copiadores tampoco hay problema porque la plantilla de copiado permite que el
palpador se desplace por la misma y los carros actúen de forma coordinada.
·Para mecanizar conos en los tornos paralelos convencionales se puede hacer de dos formas
diferentes. Si la longitud del cono es pequeña, se mecaniza el cono con el charriot inclin ado
según el ángulo del cono. Si la longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza entre
puntos, entonces se desplaza la distancia adecuada el contrapunto según las dimensiones del
cono.
T orneado esférico:
El torneado esférico, por ejemplo el de rótulas, no tiene ninguna dificultad si se realiza en un
torno de Control Numérico porque, programando sus medidas y la función de mecanizado
radial correspondiente, lo realizará de forma perfecta.
Si el torno es automático de gran producción, trabaja con barra y las rótulas no son de gran
tamaño, la rotula se consiguecon un carro transversal dondelas herramientas están afiladascon
el perfil de la rótula.
Hacer rótulas de forma manual en un torno paralelo presenta cierta dificultad para conseguir
exactitud en la misma. En ese caso es recomendabledisponer de una plantilla de la esfera e irla
mecanizando de forma manual y acabarla con lima o rasqueta para darle el ajuste final.
Segado o T ronzado:
Se llama segado a la operación de torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al
finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para separar la
pieza de la misma. Para esta operación se utilizan herramientas muy estrechas con un saliente
de acuerdo al diámetro que tenga la barra y permita con el carro transversal llegar al centro de la
barra. Es una operación muy común en tornos revólver y automáticos alimentados con barra y
fabricaciones en serie.
Chaflanado:
El chaflanado es una operación de torneado muy común que consiste en matar los cantos tanto
exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y
montaje posterior de las piezas. El chaflanado más común suele ser el de 1mm por 45º. Este
chaflán se hace atacando directamente los cantos con una herramienta adecuada.
Mecanizado de excéntricas:
Una excéntrica es una pieza que tiene dos o más cilindros con distintos centros o ejes de
simetría, tal y como ocurrecon los cigüeñales de motor, o los ejes de levas. Una excéntrica es un
cuerpo de revolución y por tanto el mecanizado se realiza en un torno . Para mecanizar una
excéntrica es necesario primero realizar los puntos de centraje de los diferentes ejes excéntricos
en los extremos de la pieza que se fijará entre puntos.
Mecanizado De Espirales
Una espiral es una rosca tallada en un disco plano y mecanizada en un torno, mediante el
desplazamiento oportuno del carro transversal. Para ello se debecalcular la transmisión que se
pondrá entre el cabezal y el husillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la rosca
espiral. Es una operación poco común en el torneado. Ejemplo de rosca espiral es la que tienen
en su interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la apertura y cierre de las garras.
T aladrado
Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas con brocasen el centro de sus ejes de
rotación. Para esta tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el contrapunto en
un portabrocas o directamente en el alojamiento del contrapunto si el diámetro es grande. Las
condiciones tecnológicas del taladrado son las normales de acuerdo a las características de l
material y tipo de broca que se utilice. Mención aparte merecen los procesos de taladrado
profundodonde el proceso ya es muy diferente sobre todo la constitución de la broca que se
utiliza.
No todos los tornos pueden realizar todas estas operaciones que se indican, sino que eso
depende del tipo de torno que se utilice y de los accesorios o equipamientos que tenga.
En Resumen, En un torno paralelo universal se pueden realizarlas siguientes operaciones de
torneado:
Torneado exterior: Cilindrado, Refrentado, Ranurado, Roscado, Moleteado, Cilindrado cónico,
Cilindrado esférico, Segado, Chaflanado y Espirales.
Torneado interior: Taladrado, Mandrinado , Ranurado, Mandrinado cónico, Mandrinado
esférico, Roscado, Refrentado interior, Chaflanado interior.
Velocidad De Corte
Se define como velocidad de corte la velocidad lineal de la periferia de la pieza que está en
contacto con la herramienta. La velocidad de corte, que se expr esa en metros por minuto
(m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de
muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de herramienta que se utilice, de la
profudidad de pasada,de la dureza y la maquinabilidad quetenga el material que se mecanice y
de la velocidadde avanceempleada.Las limitaciones principales de la máquina son su gama de
velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la
herramienta.
A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por
minuto que tendrá el cabezal del torno, según la siguiente fórmula:
Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la herramienta y Dc es el
diámetro de la pieza.
La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la herramienta. Una
alta velocidadde corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste
de la herramienta. Los fabricantes de herramientas y prontuarios de mecanizado, ofrecen datos
orientativos sobre la velocidad de corte adecuada de las herramientas para una duración
determinadade la herramienta, por ejemplo, 15 minutos. En ocasiones, es deseable ajustar la
velocidad de corte para una duración diferente de la herramienta, para lo cual, los valores de la
velocidad de corte se multiplican por un factor de corrección. La relación entre este factor de
corrección y la duración de la herramienta en operación de corte no es lineal.
La velocidad de corte excesiva puede dar lugar a:
Desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta.
Deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado .
Calidad del mecanizado deficiente.
La velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a:
Formación de filo de aportación en la herramienta.
Efecto negativo sobre la evacuación de viruta.
Baja productividad.
Coste elevado del mecanizado.
Velocidad de rotación de la pieza:
La velocidad de rotación del cabezal del torno se expresa habitualmente en revoluciones por
minuto (rpm). En los tornos convencionales hay una gama limitada de velocidades, que
dependen de la velocidad de giro del motor principal y del número de velocidades de la caja de
cambios de la máquina. En los tornos de control numérico, esta velocidad es controlada con un
sistema de realimentación que habitualmente utiliza un variador de frecuencia y puede
seleccionarseuna velocidad cualquiera dentro de un rango de velocidades, hasta una velocidad
máxima.
La velocidad de rotación de la herramienta es directamente proporcional a la velocidad de corte
e inversamente proporcional al diámetro de la pieza.
Velocidad de avance:
El avance o velocidad de avance en el torneado es la velocidad relativa entre la pieza y la
herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance de la herramienta de
corte es un factor muy importante en el proceso de torneado.
Cada herramienta puedecortar adecuadamente en un rango de velocidades de avance por cada
revolución de la pieza , denominado avance por revolución (fz). Este rango depende
fundamentalmente del diámetro de la pieza , de la profundidad de pasada , y de la calidad de la
herramienta . Este rango de velocidades se determina experimentalmente y se encuentra en los
catálogos de los fabricantes de herramientas. Además esta velocidad está limitada por las
rigideces de las sujeciones de la pieza y de la herramienta y porla potencia del motor de avance
de la máquina. El grosor máximo de viruta en mm es el indicador de limitación más importante
para una herramienta. El filo de corte de las herramientas se prueba para que tenga un valor
determinado entre un mínimo y un máximo de grosor de la viruta.
La velocidad de avancees el producto del avance porrevolución por la velocidad de rotación de
la pieza.
Al igual que con la velocidad de rotación de la herramienta, en los tornos convencionales la
velocidad de avance se selecciona de una gama de velocidades disponibles, mientras que los
tornos de control numérico pueden trabajar con cualquier velocidad de avance hasta la máxima
velocidad de avance de la máquina.
-Efectos de la velocidad de avance:
·Decisiva para la formación de viruta
·Afecta al consumo de potencia
·Contribuye a la tensión mecánica y térmica
-La elevada velocidad de avance da lugar a:
·Buen control de viruta
·Menor tiempo de corte
·Menor desgaste de la herramienta
·Riesgo más alto de rotura de la herramienta
·Elevada rugosidad superficial del mecanizado.
-La velocidad de avance baja da lugar a:
·Viruta más larga
·Mejora de la calidad del mecanizado
·Desgaste acelerado de la herramienta
·Mayor duración del tiempo de mecanizado
·Mayor coste del mecanizado
T iempo de torneado:
Es el tiempo que tarda la herramienta en efectuar una pasada.
Fuerza específica de corte:
La fuerza de corte es un parámetro necesario para poder calcular la potencia necesaria para
efectuar un determinado mecanizado. Este parámetro está en función del avance de la
herramienta, de la profundidad de pasada, de la velocidad de corte, de la maquinabilidad del
material, de la dureza del material, de las características de la herramienta y del espesor medio
de la viruta. Todos estos factores se engloban en un coeficiente denominado Kx. La fuerza
específica de corte se expresa en N/mm2.
Potencia de corte:
La potencia de corte Pc necesaria para efectuar un determinado mecanizado se calcula a partir
del valor del volumen de arranquede viruta,la fuerza específicade corte y del rendimiento que
tenga la máquina . Se expresa en kilovatios (kW).
Esta fuerza específica de corte Fc,es una constante que se determina por el tipo de material que
se está mecanizando, geometría de la herramienta, espesor de viruta, etc.
Para poder obtener el valor de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse po r un
determinado valor (ρ) que tiene en cuenta la eficiencia de la máquina.
Este valor es el porcentajede la potencia del motor queestá disponible en la herramienta puesta
en el husillo.

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  • 1. INTRODUCCIÓN: El torno que vamos a analizar en este manual de usuario es el colchester student 2000, este torno es utilizado para la parte didáctica a la enseñanza del torno. Además de ello tendrá lo que son los procedimientos de uso con sus respectivas formas de seguridad con las labores adecuadas de mantenimiento con sus repectivas fichas técnicas. Contendrá las formas o las posiciones adecuadas de las palancas adecuadas para la aplicación de las velocidades correspondientes a los materiales que se vallan a utilizar. En la tercera parte del manual encontraremos lubricación de los ejes y motores con sus respectivos procedimientos y mantenimientos.
  • 2. FICHA TECNICA FICHA TECNICA Maquina-Equipo: TORNO Marca: COLCHESTER Codigo: 000797-5 Serie No: 2000 Modelo: Tipo: 61000 Ubicación: F. Recepcion: Fabricante: DEWALT Dirección: SENA Telefono: Representante: SENA Dirección: SENA Telefono: Caracteristicas Generales Peso: 13.5lb Altura: 10cm Ancho: 10cm Largo: 28cm Capacidad de Trabajo: 8500 rpm - 2000 watts Equipo- herramientas- Accesorios: Elemento Marca Referencia Cantidad Observaciones Motores Electricos Características Técnicas Ubicación Marca Potencia Hp Voltaje Amperaje Revolución
  • 3. Lubricación Mecanismo Marca Referencia Cantidad OBSERVACIONES CARACTERISTICAS TECNICAS
  • 4. Partes del torno Bancada: Eje prismático Eje de roscar Eje de cilindrar Sirve de soporte para las otras unidades del torno.En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal. Cabezal fijo: Contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor,el husillo, el selector de velocidad,el selector de unidad de avance y el selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo.
  • 5. Cabezal Móvil: El contrapunto puede moverse y fijarseen diversas posiciones a lo largo. La función primaria es servir de apoyo al borde externo de la pieza de trabajo. El cabezal móvil o contracabezal (ver figura) esta apoyado sobre las guías de la bancada y se puede desplazar manualmente a lo largo de ellas según la longitud de la pieza a mecanizar, llevado al punto deseado se bloquea su posición con la palanca (T6). Mediante el volante(T1) se puede avanzaro retroceder el contrapunto (T5) sobre el cuerpo del contracabezal (T3), este desplazamiento se puede bloquear impidiendo que retroceda con la palanca (T2). En este contracabezal la base (T4) y el cuerpo (T3) son piezas distintas fijadas una a otra mediante tornillos, que pueden ser aflojados y permitirun cierto desplazamiento transversal del cuerpo respecto a su base, esta operación se puede hac er para mecanizar conos de pequeño ángulo de inclinación. Carros Portaherramientas: Consta del carro principal, que produce los movimientos de avancey profundidad de pasada, el carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal, y el carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas:la base, el charriot y el portaherramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección. En la imagen se puede ver en detalle el carro de un torno paralelo, el carro principal (4) esta apoyado sobre las guías de la bancada y se mueve longitudinalmente por ellas,
  • 6. En la parte delantera esta el cuadro de mecanismos (5) el volante (5a) permite desplazarlo manualmente a derecha o izquierda, el embrague de roscar (5b) tiene dos posiciones desembragado o embragado en esta posición al carro se mueve longitudinalmente a velocidad constantepor el husillo de roscar. El embrague de cilindrar (5c) tiene tres posiciones cilindrar desembragado y refrentar, la velocidad de avance vendrá fijada por el husillo de cilindrar. En este panel de mandos se puede conectar uno u otro automático, pero no se puedemodificar ni la velocidad de avanceni el sentido del movimiento que tendrá que fijarse en la caja de avances y transmitido al carro mediante el husillo de roscar o de cilindrar según correspond a. El carro transversal (3) esta montado y ajustado en cola de milano sobre el caro longitudinal y se puede desplazar transversalmente, de forma manual con la manivela (3b) o en automático refrentando. Sobre el carro transversal esta el carro orientable (2) este carro se puede girarsobre si mismo un ángulo cualesquiera marcado en la escala (2b), mediante la manivela (2a) este carro se puede avanzar o retroceder. Sobre el carro orientable, esta la toreta portaherramientas (1) donde se monta la cuchilla Cadena Cinemática La cadena cinemática genera, trasmite y regula los movimientos de los elementos del torno, según las operaciones ha realizar. Motor: Normalmente eléctrico, que genera el movimiento y esfuerzo de mecanizado. Caja de velocidades: Con la que se determina la velocidad y el sentido de giro del eje del torno (H4), partiendo del eje del motor que gira a velocidad constante. En la imagen se puede ver el cabezal de un torno, el eje principal sobre el que esta montado el plato (H4), las palancas de la caja de velocidades e inversor de giro (H2) (H3) y (H5).
  • 7.
  • 8. Caja norton Con la que se establecen las distintas velocidades de avance de los carros, partiendo del movimiento del eje del torno. Recuérdese que los avances en el torno son en milímetros de avance por revolución del plato del torno. En la imagen se puede ver en la parte posterior (H10), la caja de la lira, que conecta la parte posterior del eje del torno con la caja de avances (H6), la lira que no se ve en la ima gen, determina la relación de transmisión entre el eje principal y la caja de avances mediante engranajes desmontables. Ejes de avances: que trasmiten el movimiento de avance de la caja de avances al carro principal, suelen ser dos: Eje de cilindrar (H8), ranurado para trasmitir un movimiento rotativo a los mecanismos del carro principal, estemovimiento se emplea tanto para el desplazamiento longitudinal del carro principal, como para el transversal del carro transversal. Eje de roscar (H7 ), roscado en toda la longitud que puede estar en contacto con el carro, el embrague de roscar es una tuerca partida que abraza este eje cuando está embragado, los avances con esteeje son más rápidos que con el de cilindrar, y se emplea como su nombre indica en las operaciones de roscado. En la imagen se puede ver un tercer eje (H9) con una palanca de empuñadura roja junto a la caja de avances, estetercer eje no existe en todos los modelos de torno y permite, mediante un conmutador, poner el motor eléctrico en marcha o invertir su sentido de giro, otra u otras dos palancas similares están en el carro principal, a uno u otro lado, que permiten girar este eje colocando en las tres posiciones giro a derecha,parado o izquierda.En los modelos de torno que no disponen de este tercer eje, la puesta en marcha se hace mediante pulsadores eléctricos situados normalmente en la parte superior del cabezal. Equipo Auxiliar
  • 9.
  • 10. Accesorios Del T orno Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para la pieza de trabajo, soportes y portaherramientas. Algunos accesorios comunes incluyen: Plato de sujeción de garras: sujetala pieza de trabajo en el cabezal y transmite el movimiento. Centros: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en la contrapunta. Perno de arrastre: se fija en el plato de torno y en la pieza de trabajo y le transmite el movimiento a la pieza cuando está montada entre centros. Soporte fijo o luneta fija: soporta el extremo extendido de la pieza de trabajo cuando no puede usarse la contrapunta. Soporte móvil o lunetamóvil: se monta en el carro y permite soportar piezas de trabajo largas cerca del punto de corte. Torreta portaherramientas con alineación múltiple. Especificaciones De Los Tornos Paralelos Convencionales Capacidad: Altura entre puntos: distancia entre puntos, Diámetro admitido sobre bancada, Diámetro admitido sobre escote, Diámetro admitido sobre carro transversal, Anchura de la bancada, Longitud del escote delante del plato liso. Cabezal: Diámetro del agujero del husillo principal, Nariz del husillo principal, Cono Morse del husillo principal, Gama de velocidades del cabezal en r.p.m.. Número de velocidades Carros Recorrido del carro transversal, Recorrido del charriot, Dimensiones máximas de la herramienta. Gama de avances longitudinales, Gama de avances transversales. Roscado: Gama de pasos métricos, Gama de pasos Witworth, Gama de pasos modulares, Gama de pasos Diametral Pitch. Paso del husillo patrón. Contrapunto: Diámetro de la caña del contrapunto, Recorrido de la caña del contrapunto, Cono Morse del contrapunto Motores: Potencia del motor principal en kW. Potencia de la motobomba de refrigerante en kW. Lunetas: Capacidad luneta fija mínima- máxima, Capacidad luneta móvil mínima máxima. Accsesorios:
  • 11. Entre Los Accesorios Y Herramientas del Torno Encontramos Las Brocas De Centrado, que nos sirven para realizar un agujero en todo el centro de la pieza, y no permitir que esta quede descentrada al momento de montarla en el torno. Y , de esos agujeros que realizamos con las brocas de centrado, encontramos los puntos de donde la pieza se va a sujetar en el Contrapunto del torno. Operaciones De Torneado
  • 12. A continuacion encontramos todas aquellas operaciones posibles a realizar en el torno paralelo. Cilindrado: Esta operación consiste en la mecanización exterior a la que se somete a las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto,el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad. El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de
  • 13. arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Pa ra realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entrepuntos, es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes. Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado. Refrentado: La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operación también es conocida como fronteado. La problemática que tieneel refrentado es que lavelocidad de corte en el filo de la herramienta va disminuyendo a medida que avanza hacia el centro, lo que ralentiza la operación. Para mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan variadores de velocidad en el cabezal de tal forma que se puede ir aumentando la velocidad de giro de la pieza. Ranurado: El ranurado consiste en mecanizarunas ranuras cilíndricas de anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta tórica, para salida de rosca, para arandelas de presión, etc. En este caso la herramienta tiene ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro transversal se le da la profundidad deseada. Los canales de las poleas son un ejemplo claro de ranuras torneadas.
  • 14. Roscado en el torno: Hay dos sistemas de realizar roscados en los tornos, de un lado la tradicional que utilizan lostornos paralelos, mediante la Caja Norton, y de otra la que se realiza con los tornos CNC, donde los datos de la roscas van totalmenteprogramados y ya no hace falta la caja Norton para realizarlo. Para efectuar un roscado con herramienta hay que tener en cuenta lo siguiente: Las roscas pueden ser exteriores (tornillos) o bien interiores (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse. Los elementos que figuran en la tabla son los que hay que tener en cuenta a la hora de rea lizar una rosca en un torno:
  • 15. Para efectuar el roscado hay que realizar previamente las siguientes tareas: Tornear previamente al diámetro que tenga la rosca Preparar la herramienta de acuerdo con los ángulos del filete de la rosca. Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado. Roscado en torno paralelo: Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños tanto exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos paralelos universales incorporan un mecanismo llamado “caja Norton”, que facilita esta tarea y evita montar un tren de engranajes cada vez que se quisiera efectuar una rosca. La caja Norton es un mecanismo compuesto de varios engranajes que fue inventado y patentado en 1890, que se incorpora a los tornos paralelos y dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar.Esta caja puede constar de varios trenes desplazables de engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La caja conecta el movimie nto del cabezal del torno con el carro portaherramientas que lleva incorporado un husillo de rosca cuadrada. El sistema mejor conseguido incluyeuna caja de cambios con varias reductoras.De esta manera con la manipulación de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de avance de carro portaherramientas, permitiendo realizar una gran variedad de pasos de rosca tanto métricos como withworth. Las hay en baño de aceite y en seco, de engranajes tallados de una forma u otra, pero básicamente es una caja de cambios. Moleteado: El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produceun incremento del diámetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la superficie lisa. El moleteado se realizaen los tornos con unas herramientas que se llaman moletas,de diferente paso y dibujo. Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda. El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras: -Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar.
  • 16. -Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos. T orneado de conos: Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación viene definido por los siguientes Conceptos: Diámetro mayor Diámetro menor Longitud Ángulo de inclinación Conicidad -Los diferentes tornos mecanizan los conos de formas diferentes. ·En los tornos CNC no hay ningún problema porque, programando adecuadamente sus dimensiones,los carros transversales y longitudinales se desplazan de forma coordinada dando lugar al cono deseado. ·En los tornos copiadores tampoco hay problema porque la plantilla de copiado permite que el palpador se desplace por la misma y los carros actúen de forma coordinada. ·Para mecanizar conos en los tornos paralelos convencionales se puede hacer de dos formas diferentes. Si la longitud del cono es pequeña, se mecaniza el cono con el charriot inclin ado según el ángulo del cono. Si la longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza entre puntos, entonces se desplaza la distancia adecuada el contrapunto según las dimensiones del cono. T orneado esférico: El torneado esférico, por ejemplo el de rótulas, no tiene ninguna dificultad si se realiza en un torno de Control Numérico porque, programando sus medidas y la función de mecanizado radial correspondiente, lo realizará de forma perfecta. Si el torno es automático de gran producción, trabaja con barra y las rótulas no son de gran tamaño, la rotula se consiguecon un carro transversal dondelas herramientas están afiladascon el perfil de la rótula. Hacer rótulas de forma manual en un torno paralelo presenta cierta dificultad para conseguir exactitud en la misma. En ese caso es recomendabledisponer de una plantilla de la esfera e irla mecanizando de forma manual y acabarla con lima o rasqueta para darle el ajuste final.
  • 17. Segado o T ronzado: Se llama segado a la operación de torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para separar la pieza de la misma. Para esta operación se utilizan herramientas muy estrechas con un saliente de acuerdo al diámetro que tenga la barra y permita con el carro transversal llegar al centro de la barra. Es una operación muy común en tornos revólver y automáticos alimentados con barra y fabricaciones en serie. Chaflanado: El chaflanado es una operación de torneado muy común que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado más común suele ser el de 1mm por 45º. Este chaflán se hace atacando directamente los cantos con una herramienta adecuada. Mecanizado de excéntricas: Una excéntrica es una pieza que tiene dos o más cilindros con distintos centros o ejes de
  • 18. simetría, tal y como ocurrecon los cigüeñales de motor, o los ejes de levas. Una excéntrica es un cuerpo de revolución y por tanto el mecanizado se realiza en un torno . Para mecanizar una excéntrica es necesario primero realizar los puntos de centraje de los diferentes ejes excéntricos en los extremos de la pieza que se fijará entre puntos. Mecanizado De Espirales Una espiral es una rosca tallada en un disco plano y mecanizada en un torno, mediante el desplazamiento oportuno del carro transversal. Para ello se debecalcular la transmisión que se pondrá entre el cabezal y el husillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la rosca espiral. Es una operación poco común en el torneado. Ejemplo de rosca espiral es la que tienen en su interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la apertura y cierre de las garras. T aladrado Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas con brocasen el centro de sus ejes de rotación. Para esta tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el contrapunto en un portabrocas o directamente en el alojamiento del contrapunto si el diámetro es grande. Las condiciones tecnológicas del taladrado son las normales de acuerdo a las características de l material y tipo de broca que se utilice. Mención aparte merecen los procesos de taladrado profundodonde el proceso ya es muy diferente sobre todo la constitución de la broca que se utiliza. No todos los tornos pueden realizar todas estas operaciones que se indican, sino que eso depende del tipo de torno que se utilice y de los accesorios o equipamientos que tenga.
  • 19. En Resumen, En un torno paralelo universal se pueden realizarlas siguientes operaciones de torneado: Torneado exterior: Cilindrado, Refrentado, Ranurado, Roscado, Moleteado, Cilindrado cónico, Cilindrado esférico, Segado, Chaflanado y Espirales. Torneado interior: Taladrado, Mandrinado , Ranurado, Mandrinado cónico, Mandrinado esférico, Roscado, Refrentado interior, Chaflanado interior. Velocidad De Corte Se define como velocidad de corte la velocidad lineal de la periferia de la pieza que está en contacto con la herramienta. La velocidad de corte, que se expr esa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de herramienta que se utilice, de la profudidad de pasada,de la dureza y la maquinabilidad quetenga el material que se mecanice y de la velocidadde avanceempleada.Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la herramienta. A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto que tendrá el cabezal del torno, según la siguiente fórmula: Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la herramienta y Dc es el diámetro de la pieza.
  • 20. La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la herramienta. Una alta velocidadde corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. Los fabricantes de herramientas y prontuarios de mecanizado, ofrecen datos orientativos sobre la velocidad de corte adecuada de las herramientas para una duración determinadade la herramienta, por ejemplo, 15 minutos. En ocasiones, es deseable ajustar la velocidad de corte para una duración diferente de la herramienta, para lo cual, los valores de la velocidad de corte se multiplican por un factor de corrección. La relación entre este factor de corrección y la duración de la herramienta en operación de corte no es lineal. La velocidad de corte excesiva puede dar lugar a: Desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta. Deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado . Calidad del mecanizado deficiente. La velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a: Formación de filo de aportación en la herramienta. Efecto negativo sobre la evacuación de viruta. Baja productividad. Coste elevado del mecanizado. Velocidad de rotación de la pieza: La velocidad de rotación del cabezal del torno se expresa habitualmente en revoluciones por minuto (rpm). En los tornos convencionales hay una gama limitada de velocidades, que dependen de la velocidad de giro del motor principal y del número de velocidades de la caja de cambios de la máquina. En los tornos de control numérico, esta velocidad es controlada con un
  • 21. sistema de realimentación que habitualmente utiliza un variador de frecuencia y puede seleccionarseuna velocidad cualquiera dentro de un rango de velocidades, hasta una velocidad máxima. La velocidad de rotación de la herramienta es directamente proporcional a la velocidad de corte e inversamente proporcional al diámetro de la pieza. Velocidad de avance: El avance o velocidad de avance en el torneado es la velocidad relativa entre la pieza y la herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance de la herramienta de corte es un factor muy importante en el proceso de torneado. Cada herramienta puedecortar adecuadamente en un rango de velocidades de avance por cada revolución de la pieza , denominado avance por revolución (fz). Este rango depende fundamentalmente del diámetro de la pieza , de la profundidad de pasada , y de la calidad de la herramienta . Este rango de velocidades se determina experimentalmente y se encuentra en los catálogos de los fabricantes de herramientas. Además esta velocidad está limitada por las rigideces de las sujeciones de la pieza y de la herramienta y porla potencia del motor de avance de la máquina. El grosor máximo de viruta en mm es el indicador de limitación más importante para una herramienta. El filo de corte de las herramientas se prueba para que tenga un valor determinado entre un mínimo y un máximo de grosor de la viruta. La velocidad de avancees el producto del avance porrevolución por la velocidad de rotación de la pieza. Al igual que con la velocidad de rotación de la herramienta, en los tornos convencionales la velocidad de avance se selecciona de una gama de velocidades disponibles, mientras que los tornos de control numérico pueden trabajar con cualquier velocidad de avance hasta la máxima velocidad de avance de la máquina. -Efectos de la velocidad de avance: ·Decisiva para la formación de viruta ·Afecta al consumo de potencia
  • 22. ·Contribuye a la tensión mecánica y térmica -La elevada velocidad de avance da lugar a: ·Buen control de viruta ·Menor tiempo de corte ·Menor desgaste de la herramienta ·Riesgo más alto de rotura de la herramienta ·Elevada rugosidad superficial del mecanizado. -La velocidad de avance baja da lugar a: ·Viruta más larga ·Mejora de la calidad del mecanizado ·Desgaste acelerado de la herramienta ·Mayor duración del tiempo de mecanizado ·Mayor coste del mecanizado T iempo de torneado: Es el tiempo que tarda la herramienta en efectuar una pasada. Fuerza específica de corte: La fuerza de corte es un parámetro necesario para poder calcular la potencia necesaria para efectuar un determinado mecanizado. Este parámetro está en función del avance de la herramienta, de la profundidad de pasada, de la velocidad de corte, de la maquinabilidad del material, de la dureza del material, de las características de la herramienta y del espesor medio de la viruta. Todos estos factores se engloban en un coeficiente denominado Kx. La fuerza específica de corte se expresa en N/mm2. Potencia de corte: La potencia de corte Pc necesaria para efectuar un determinado mecanizado se calcula a partir del valor del volumen de arranquede viruta,la fuerza específicade corte y del rendimiento que tenga la máquina . Se expresa en kilovatios (kW). Esta fuerza específica de corte Fc,es una constante que se determina por el tipo de material que se está mecanizando, geometría de la herramienta, espesor de viruta, etc. Para poder obtener el valor de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse po r un determinado valor (ρ) que tiene en cuenta la eficiencia de la máquina.
  • 23. Este valor es el porcentajede la potencia del motor queestá disponible en la herramienta puesta en el husillo.