Tercera entrega: Alineación del torno (también llamada nivelación)Esta entrega es una aplicación práctica de lo que, de manera más teórica y aportando un par de citas bibliográficas, expongo en el hilo:
Aquí voy a describir la forma en que yo realice la operación con mi torno.
ENSAYO PREVIO
Según Harold Hall o Tubal Cain se necesita para este ensayo:
Una barra de F114 o similar, de un diámetro de entre 20 y 25 milímetros y de una longitud de entre 120 y 150mm.
Un micrómetro 0-25.
No obstante, Tubal Cain dice que también se puede usar latón o aluminio. Yo aproveché el ensayo, para mecanizar una pieza de aluminio que necesitaba para una columna de roscado. Necesitaba que la pieza fuese perfectamente cilíndrica sin importar excesivamente su diámetro final ya que el hueco por el que tendría que deslizarse se mecanizó posteriormente.
La barra del material elegido se sujeta en el plato del torno y se mecaniza a todo lo largo con una herramienta bien afilada. Después se miden los dos extremos de la barra con un micrómetro. Según Tubal Cain, la diferencia entre los dos extremos debe ser menor que 0.008mm en 130mm de barra. Para Harold Hall, más exigente, la diferencia de diámetros no debe ser mayor de 0.002mm por cada 100mm de barra.
Tal como lo formulan estos dos autores, parece que sería necesario un micrómetro que sea capaz de precisar hasta la milésima de milímetro. Pero, como luego veremos, en realidad no importa cuál sea la menor medida que se pueda medir con el micrómetro porque lo que se hace es comparar los dos diámetros para evaluar si son iguales o, en otro caso, acercarnos al objetivo de que lo sean. De hecho Tubal Cain dice que podría sustituirse el micrómetro por un buen compás de tornero.
Pues bien, si torneada la barra consideramos que para nuestro nivel de exigencia, por la naturaleza de las tareas que realizamos con el torno, los diámetros en los dos extremos de la barra son iguales no sería necesario seguir leyendo el ladrillo que viene a continuación.
No obstante, si el torno no está fijo, o si la superficie sobre la que está sujeto no es suficientemente rígida, puede ocurrir que la prueba haya salido conforme a nuestras exigencias en una primera ocasión y que al repetirla el resultado sea muy distinto. Bien porque se ha movido el torno, o porque se cambiaron las cargas sobre la superficie de sujeción no siendo ésta suficientemente rígida para soportarlas sin deformarse.
Vamos ahora a la operación de sujetar y ajustar el torno. Primero unas fotos.
Foto nº1: El torno en la mesa a la que está sujeto de manera firme mediante cuatro tornillos y una pletina intermedia.
Foto nº2: Detalle de la sujeción en el que se pueden ver los dos tornillos, la pletina intermedia y los tornillos de sujeción y de ajuste correspondientes a la zona del contrapunto
Foto nº 3: A la izquierda, pieza de nivelación de una bañera Roca de la que recuperé los tornillos después de treinta años en el cajón de restos (Una medida de mi síndrome de Diógenes). En su día los albañiles desecharon estas piezas y decidieron hacer la nivelación mediante arena, ladrillos y masa. A la derecha el tornillo ya mecanizado.
Foto nº 4: Tornillos antes citados junto con las arandelas y tuercas que forman parte del sistema de sujeción y ajuste.
Foto nº 5: Pletina intermedia recuperada de un antiguo radiador de aceite Garza, antigüedad desconocida. En la foto está invertida respecto de su posición ya montada en el torno.
FABRICACIÓN DE LOS TORNILLOS Y LA PLETINA
Los tornillos, una vez mecanizados, tienen tres secciones. La primera conserva la rosca original del tornillo, en mi caso M12. La segunda es de MF de 10x1. La tercera es M6. Para mecanizar los tornillos puse, hacia la mitad de su rosca, dos tuercas M12 apretadas fuertemente entre sí. Estas tuercas permitieron sujetar el tornillo en el plato sin afectar a la rosca y así mecanizar dos zonas de diámetros 10 y 6 mm y, después, cortar las roscas mediante tarraja. Las longitudes de estas dos zonas en mis tornillos son, respectivamente, de 15mm y 10mm. La longitud de la rosca MF10 podría ser menor, bastaría con poco más que el grosor de la propia tuerca. Para la rosca de M6 hace falta una longitud igual al grosor de la tuerca MF10 (esto no es un error) más el grosor de la pletina intermedia y más algo más que el grosor de la tuerca M6.
Para quien tenga que comprar los tornillos, su longitud total se obtiene de sumar el grosor del tablero de sujeción, más el grosor total de las arandelas y tuercas M12 que se vayan a emplear, más dos veces el grosor de la tuerca MF10x1, más el grosor de la pletina intermedia y, por último, más el grosor de la tuerca de M6 incrementada en dos o tres milímetros. Como alternativa a los tornillos se puede emplear varilla roscada o, incluso, roscar las tres secciones en un redondo que se ajuste a nuestras necesidades.
La pletina debe ser suficientemente rígida para, sin deformaciones, soportar el peso del torno y las cargas que se sitúen en el mismo. También puede ser adecuado un tubo cuadrado de pared y secciones acordes con el peso y tamaño de nuestro torno.
Las que yo empleé diría que son de acero templado por el sonido que producen cuando se les golpea con martillo. Tenía la sensación de que funcionarían bien y así ha sido.
EL PLANO DE SUJECIÓN
En mi caso empleé un resto de tablero de aglomerado de encimera de cocina de cuatro centímetros de grosor. El tablero está apoyado y atornillado a una mesa fabricada con perfiles perforados de 40x40 y de 3mm de grosor sujeta en esquina a dos paredes. Además la estructura está cargada con una doble cajonera que contiene accesorios diversos que en conjunto añaden peso y rigidez al sistema.
Quienes necesiten, por la razón que sea, que el torno no esté fijo a una mesa deberán fabricar una estructura, por ejemplo con tubo o ángulos de hierro o aluminio, a la que se fijaría el torno. La estructura debe tener la rigidez suficiente para compensar las fuerzas de flexión de la bancada que se van a producir en las operaciones de ajuste que posteriormente se describen. La fortaleza que deberá tener tal estructura dependerá, por tanto, de las características del torno que se pretenda ajustar, muy especialmente de la rigidez de su bancada. En fin, esta opción yo no la he probado pero intuyo que sólo sirve para tornos de pequeño tamaño.
MONTAJE Y AJUSTE DEL TORNO
Fase 1º: Sujeción de los tornillos a la mesa.
En el tablero de la mesa se practicaron cuatro taladros, con un diámetro de 14 mm, cuyos centros coinciden con los taladros de las pletinas intermedias ya fijadas en la base del torno. Los tornillos pasan de abajo a arriba el tablero y, cada uno de ellos se coloca en su situación mediante las arandelas y tuercas de M12 que se pueden ver en las fotos anteriores. Estas tuercas, en una primera fase, no están apretadas del todo para hacer posible el movimiento horizontal que permite el taladro de 14mm a los tornillos de M12.
Se colocan a continuación las cuatro tuercas MF 10x1 y, apoyando sobre dichas tuercas, se coloca el torno haciendo coincidir los taladros de las pletinas con los cuatro tornillos. En ese momento se procede a apretar las cuatro tuercas de M12 tratando de conseguir que el torno no se quede atascado en ninguno de los cuatro tornillos. Es decir, tratando de conseguir que la sección de M6 de cada tornillo quede en el centro de los taladros de las pletinas, taladros que en mi caso son de 8mm.
Fase 2º: Nivelación
En el siguiente paso, con el nivel de mayor precisión de que dispongamos, se mueven las tuercas de MF10 para nivelar la bancada del torno, afirmando la nivelación con las tuercas de M6. Primero empezaremos por nivelar en dirección transversal en la zona del cabezal. Tendremos que calzar el nivel para superar la altura del prisma de la bancada en el caso de que nuestro torno no sea de guías planas. Podemos hacerlo con un par de pletinas calibradas o unas paralelas si disponemos de ellas.
Tendremos cuidado de que al terminar esta primera nivelación las tuercas MF 10x1 queden situadas en la zona intermedia de su rosca ya que es casi seguro de que tendremos que retocar las posiciones más adelante.
A continuación nivelaremos la bancada en la dirección que va del cabezal al contrapunto. Esta nivelación se hace en cada una de las guías actuando sobre los tornillos MF10x1 de la zona del contrapunto y ajustando con el M6 correspondiente.
Después de hacer esta operación en las dos guías debería ocurrir que la bancada también estuviese nivelada en la dirección transversal correspondiente a la zona del contrapunto. pero si estamos usando un nivel de precisión no será así. Es más, si volvemos con el nivel a la zona del cabezal veremos que se ha desajustado. Pues bien, hay que volver a empezar pero no es desde cero. Tendremos que actuar de nuevo en la zona del cabezal, aflojando primero la tuerca M6 que nos interese para conseguir la nivelación y elevando o bajando, según convenga una de las tuercas de MF10. Todo de manera muy suave, es decir, el giro de las tuercas de nivelación debe ser de muy pocos grados para no perder el trabajo realizado.
El número de veces que tendremos que repetir la operación depende de la precisión del nivel que estemos empleando. Si el nivel es de los de carpintero acabaremos pronto, si es de precisión tendremos que hacer más rectificaciones.
¿Por qué entonces usar el nivel de precisión en vez de uno más elemental? Muy sencillo, si tenemos el nivel de precisión y lo usamos de manera adecuada no tendremos que realizar el trabajo que se describe en el siguiente apartado.
Alternativas al uso del nivel de precisión
Quien no tenga un nivel de precisión puede ajustar su torno usando el Método de Alineación del Padre de Rollie (en lo sucesivo MAPR) o, también, ajustar el torno haciendo uso de una barra de calibración rectificada. En cualquiera de los dos procedimientos, además de la barra propia del procedimiento, es necesario disponer de un comparador y del correspondiente soporte.
El MAPR está descrito en el hilo:
El ajuste del torno mediante una barra de calibración rectificada lo describe Manrique en la respuesta nº 20 del hilo. El lo hace calzando la bancada con pletinas y no con tornillos de nivelación, por lo demás el procedimiento de ajuste es el mismo:
En la respuesta nº 7 de ese mismo hilo Tornillo aporta unas fotos y describe el uso de una barra de calibración en otra operación de ajuste de la que yo también hablaré en una posterior entrega dedicada a los ajustes y modificaciones en el contrapunto. Para estos ajustes es imprescindible disponer de una barra de este tipo, en consecuencia aconsejo a quienes no tengan ni un nivel de precisión ni una barra de calibración que compren este último accesorio.
Fase 3: Comprobación y ajuste final.
Esta fase consiste en realizar una vez más el Ensayo Previo con la que empezó esta larga entrega. Si el resultado del ensayo satisface plenamente nuestras expectativas el proceso de ajuste ha terminado.
Si el resultado del ensayo no es de nuestro gusto es porque ocurre una de las dos situaciones siguientes:
a) El diámetro de la barra de ensayo en la parte del plato es más grande que el diámetro en la parte libre. En ese caso debemos subir el tornillo trasero de la zona del contrapunto y realizar un nuevo ensayo
b) El diámetro de la barra de ensayo en la parte del plato es más pequeño que el diámetro en la parte libre.En ese caso debemos subir el tornillo delantero de la zona del contrapunto y realizar un nuevo ensayo.
¿Cuántas veces tendremos que hacer el ensayo y, en su caso, el correspondiente ajuste?. Depende de lo finos que estemos en el momento de hacer los ajustes. Tengamos en cuenta que un giro de 3.6º de cualquiera de las tuercas MF 10x1 produce un movimiento hacia arriba o hacia abajo, según el sentido del giro, de 0.01mm. Dicho de otro modo, si estamos empleando una llave fija de 150 mm para actuar sobre dicha tuerca, un movimiento de 9.5mm del extremo más alejado de la tuerca produce el movimiento en la bancada de una centésima. Pero en lo que respecta a la barra de ensayo nos estamos moviendo en el terreno de las milésimas de milímetro y, en consecuencia, es necesario que los movimientos de las tuercas de ajuste en esta fase del proceso sean de una suavidad extrema.
Para terminar, puedo asegurar que el resultado de esta operación de ajuste tiene un doble valor. Por una parte está la buscada precisión en el cilindrado, pero también una mejora en la rigidez del torno que es difícil de imaginar hasta que se fija el torno de la manera que he descrito. En mi caso las dificultades para tornear aceros o inox se redujeron de manera más que notable.
Bueno me he despachado.
Saludos cordiales
