Adaptado de la 3ra edición, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety.

La importante función que desempeñan los tornos en los talleres metalúrgicos se ilustra mejor con el hecho de que entre el 90 y el 95 % de las virutas (virutas de metal) producidas en la industria de válvulas y accesorios provienen de los tornos. Alrededor de una décima parte de los accidentes reportados en esta industria se deben a tornos; esto corresponde a un tercio de todos los accidentes de máquinas. Según un estudio de la frecuencia relativa de accidentes por unidad de máquina realizado en una planta de fabricación de pequeñas piezas de precisión y equipos eléctricos, los tornos ocupan el quinto lugar después de las máquinas para trabajar la madera, las sierras para metales, las prensas eléctricas y las taladradoras. Por lo tanto, la necesidad de medidas de protección en los tornos está fuera de toda duda.

El torneado es un proceso mecánico en el que el diámetro del material se reduce mediante una herramienta con un filo especial. El movimiento de corte es producido por la rotación de la pieza de trabajo, y los movimientos de avance y traslación son producidos por la herramienta. Variando estos tres movimientos básicos, y también eligiendo la geometría y el material de corte de la herramienta adecuados, es posible influir en la tasa de eliminación de material, la calidad de la superficie, la forma de la viruta formada y el desgaste de la herramienta.

Estructura de Tornos

Un torno típico consta de:

• una cama o base con guías de deslizamiento maquinadas para la silla y el contrapunto
• un cabezal montado en la cama, con el husillo y el mandril
• una caja de engranajes de avance unida al frente de la cama para transmitir el movimiento de avance como una función de la velocidad de corte a través del tornillo de avance o eje de avance y la plataforma a la silleta
• una silla (o carro) que lleva el carro transversal que realiza el movimiento transversal
• un poste de herramientas montado en la corredera transversal (ver figura 1).

Figura 1. Tornos y máquinas similares

Este modelo básico de torno puede ser infinitamente variado, desde la máquina universal hasta el torno automático especial diseñado para un solo tipo de trabajo.

Los tipos de torno más importantes son los siguientes:

• torno central. Esta es la máquina de torneado más utilizada. Corresponde al modelo básico con eje de giro horizontal. El trabajo se sujeta entre centros, mediante una placa frontal o en un mandril.
• Torno multiherramienta. Esto permite activar varias herramientas al mismo tiempo.
• Torno de torreta, torno de cabrestante. Las máquinas de este tipo permiten mecanizar una pieza de trabajo mediante varias herramientas que se acoplan una tras otra. Las herramientas se mantienen en la torreta, que gira para llevarlas a la posición de corte. Las torretas son generalmente del tipo disco o corona, pero también existen tornos de torreta tipo tambor.
• Tornos copiadores. La forma deseada se transmite por control de trazado desde una plantilla a la obra.
• Torno automático. Las distintas operaciones, incluido el cambio de obra, están automatizadas. Hay automáticas de barra y automáticas de sujeción.
• Torno vertical (mandrinadora y torneadora). La obra gira sobre un eje vertical; está sujeto a una mesa giratoria horizontal. Este tipo de máquina se utiliza generalmente para mecanizar grandes piezas de fundición y forja.
• Tornos NC y CNC. Todas las máquinas mencionadas pueden equiparse con un sistema de control numérico (NC) o control numérico asistido por computadora (CNC). El resultado es una máquina semiautomática o totalmente automatizada que se puede utilizar de forma bastante universal, gracias a la gran versatilidad y fácil programación del sistema de control.

El desarrollo futuro del torno probablemente se concentrará en los sistemas de control. Los controles de contacto serán reemplazados cada vez más por sistemas de control electrónico. En cuanto a estos últimos, existe una tendencia de evolución desde los controles programados por interpolación hacia los controles programados por memoria. Es previsible a la larga que el uso de ordenadores de proceso cada vez más eficientes tenderá a optimizar el proceso de mecanizado.

Accidentes

Los accidentes de torno generalmente son causados ​​por:

• incumplimiento de las normas de seguridad cuando las máquinas se instalan en talleres (por ejemplo, no hay suficiente espacio entre las máquinas, no hay un interruptor de desconexión de energía para cada máquina)
• falta de protecciones o ausencia de dispositivos auxiliares (se han causado lesiones graves a trabajadores que trataron de frenar el husillo de sus tornos presionando una de sus manos contra poleas de correa sin protección y a operadores que sin darse cuenta accionaron palancas de embrague o pedales sin protección; lesiones debidas a También se han producido virutas voladoras debido a la ausencia de cubiertas con bisagras o deslizantes)
• elementos de control ubicados inadecuadamente (por ejemplo, la mano de un tornero puede ser perforada por el centro del contrapunto si el pedal que controla el mandril se confunde con el que controla el circuito hidráulico del movimiento del centro del contrapunto)
• condiciones adversas de trabajo (es decir, deficiencias desde el punto de vista de la fisiología ocupacional)
• falta de EPP o uso de ropa de trabajo inadecuada (se han causado lesiones graves e incluso fatales a los torneros que vestían ropa holgada o tenían el cabello largo y suelto)
• instrucción insuficiente del personal (un aprendiz resultó fatalmente herido cuando limó un eje corto que estaba fijado entre centros y girado por un portador acodado en la nariz del eje y uno recto en el eje; el portador del torno agarró su manguito izquierdo, que estaba envuelto alrededor de la pieza de trabajo, arrastrando al aprendiz violentamente hacia el torno)
• mala organización del trabajo que conduce al uso de equipos inadecuados (p. ej., se mecanizó una barra larga en un torno de producción convencional; era demasiado larga para este torno y sobresalía más de 1 m del cabezal; además, la apertura del mandril era demasiado grande para la barra y se armó insertando cuñas de madera; cuando el eje del torno comenzó a girar, el extremo libre de la barra se dobló 45° y golpeó la cabeza del operador; el operador murió durante la noche siguiente)
• elementos defectuosos de la máquina (p. ej., un pasador suelto en un embrague puede hacer que el husillo del torno comience a girar mientras el operador ajusta una pieza de trabajo en el mandril).

Prevención de accidentes

La prevención de accidentes en tornos comienza en la etapa de diseño. Los diseñadores deben prestar especial atención a los elementos de control y transmisión.

Elementos de control

Cada torno debe estar equipado con un interruptor de desconexión (o aislamiento) de energía para que el trabajo de mantenimiento y reparación se pueda realizar de manera segura. Este interruptor debe desconectar la corriente en todos los polos, cortar de forma fiable la alimentación neumática e hidráulica y ventilar los circuitos. En máquinas grandes, el interruptor de desconexión debe diseñarse de manera que pueda cerrarse con candado en su posición exterior, una medida de seguridad contra una reconexión accidental.

La disposición de los controles de la máquina debe ser tal que el operador pueda distinguirlos y alcanzarlos fácilmente, y que su manipulación no presente ningún peligro. Esto significa que los mandos nunca deben colocarse en puntos a los que solo se pueda acceder pasando la mano por la zona de trabajo de la máquina o donde puedan ser golpeados por astillas.

Los interruptores que monitorean los resguardos y los enclavan con el accionamiento de la máquina deben elegirse e instalarse de tal manera que abran positivamente el circuito tan pronto como el resguardo se mueva de su posición de protección.

Los dispositivos de parada de emergencia deben provocar la parada inmediata del movimiento peligroso. Deben estar diseñados y ubicados de tal manera que puedan ser operados fácilmente por el trabajador amenazado. Los botones de parada de emergencia deben ser de fácil acceso y deben estar en rojo.

Los elementos de accionamiento de los dispositivos de control que pueden activar un movimiento peligroso de la máquina deben estar protegidos para excluir cualquier operación inadvertida. Por ejemplo, las palancas de acoplamiento del embrague en el cabezal y la plataforma deben estar provistas de pantallas o dispositivos de bloqueo de seguridad. Se puede asegurar un botón pulsador alojándolo en un hueco o cubriéndolo con un collar protector.

Los controles manuales deben diseñarse y ubicarse de tal manera que el movimiento de la mano corresponda al movimiento controlado de la máquina.

Los controles deben identificarse con marcas fácilmente legibles y comprensibles. Para evitar malentendidos y dificultades lingüísticas, es recomendable utilizar símbolos.

Elementos de transmisión

Todos los elementos de transmisión en movimiento (correas, poleas, engranajes) deben estar cubiertos con protecciones. Las personas responsables de la instalación de la máquina pueden contribuir de manera importante a la prevención de accidentes en tornos. Los tornos deben instalarse de manera que los operadores que los atienden no se estorben ni se pongan en peligro unos a otros. Los operadores no deben dar la espalda a los pasillos. Se deben instalar pantallas protectoras donde los lugares de trabajo o pasillos vecinos estén dentro del alcance de las astillas que vuelan.

Los pasillos deben estar claramente marcados. Debe dejarse suficiente espacio para el equipo de manipulación de materiales, para apilar las piezas de trabajo y para las cajas de herramientas. Las guías de material en barra no deben sobresalir en los pasillos.

El suelo sobre el que se encuentra el operador debe estar aislado del frío. Se debe tener cuidado de que el aislamiento no forme un obstáculo de tropiezo, y el piso no debe volverse resbaladizo incluso cuando está cubierto con una película de aceite.

Los conductos y tuberías deben instalarse de manera que no se conviertan en obstáculos. Deben evitarse las instalaciones temporales.

Las medidas de ingeniería de seguridad en el piso de producción deben dirigirse en particular a los siguientes puntos:

• los accesorios de sujeción de piezas (placas frontales, mandriles, pinzas) deben equilibrarse dinámicamente antes de su uso
• la velocidad máxima permitida de un mandril debe ser indicada en el mandril por el fabricante y respetada por el tornero
• cuando se utilizan mandriles de desplazamiento, debe asegurarse de que las mordazas no puedan salirse cuando se pone en marcha el torno
• los mandriles de este tipo deben diseñarse de tal manera que la llave no pueda quitarse antes de que se hayan asegurado las mordazas. Las llaves del portabrocas en general deben diseñarse de manera que sea imposible dejarlas en el portabrocas.

Es importante contar con equipos de elevación auxiliares para facilitar el montaje y desmontaje de mandriles y placas frontales pesados. Para evitar que los mandriles se salgan del husillo cuando el torno se frena repentinamente, deben fijarse de forma segura. Esto se puede lograr colocando una tuerca de retención con rosca a la izquierda en la punta del husillo, usando un acoplamiento de acción rápida "Camlock", ajustando el mandril con una llave de bloqueo o asegurándolo con un anillo de bloqueo de dos partes.

Cuando se utilicen dispositivos de sujeción motorizados, como mandriles, pinzas y centros de contrapunto accionados hidráulicamente, se deben tomar medidas que impidan la introducción de las manos en la zona de peligro de los dispositivos de cierre. Esto puede lograrse limitando el recorrido del elemento de sujeción a 6 mm, eligiendo la ubicación de los controles de hombre muerto para excluir la introducción de las manos en la zona de peligro o proporcionando una protección móvil que debe cerrarse antes de la sujeción. se puede iniciar el movimiento.

Si poner en marcha el torno mientras las mordazas del mandril están abiertas representa un peligro, la máquina debe estar equipada con un dispositivo que impida que la rotación del eje comience antes de que las mordazas estén cerradas. La ausencia de energía no debe causar la apertura o el cierre de un dispositivo de sujeción de trabajo motorizado.

Si la fuerza de agarre de un mandril motorizado disminuye, la rotación del husillo debe detenerse y debe ser imposible arrancar el husillo. Invertir la dirección de agarre de adentro hacia afuera (o viceversa) mientras el husillo gira no debe causar que el mandril se desprenda del husillo. La extracción de los accesorios de sujeción del husillo debe ser posible solo cuando el husillo haya dejado de girar.

Al mecanizar material en barra, la parte que sobresale del torno debe estar rodeada por guías de material en barra. Los pesos de alimentación de barras deben estar protegidos por cubiertas con bisagras que se extiendan hasta el piso.

Transportistas

Para evitar accidentes graves, en particular, al archivar trabajos en un torno, no se deben utilizar transportadores sin protección. Se debe utilizar un portaequipajes de seguridad centrador o se debe colocar un collar protector en un portaequipajes convencional. También es posible utilizar portadores autoblocantes o dotar al disco portador de una cubierta protectora.

Zona de trabajo del torno

Los mandriles de torno universal deben estar protegidos por cubiertas con bisagras. Si es posible, las cubiertas protectoras deben estar entrelazadas con los circuitos de accionamiento del husillo. Los molinos de perforación y torneado verticales deben estar cercados con barras o placas para evitar lesiones por las piezas giratorias. Para que el operador pueda observar el proceso de mecanizado de forma segura, se deben proporcionar plataformas con barandillas. En ciertos casos, se pueden instalar cámaras de TV para que el operador pueda monitorear el borde de la herramienta y la entrada de la herramienta.

Las zonas de trabajo de tornos automáticos, tornos NC y CNC deben estar completamente cerradas. Los recintos de las máquinas completamente automáticas solo deben tener aberturas a través de las cuales se introduce el material a mecanizar, se expulsa la pieza torneada y se retiran las virutas de la zona de trabajo. Estas aberturas no deben constituir un peligro cuando el trabajo pasa a través de ellas, y debe ser imposible llegar a través de ellas a la zona de peligro.

Las zonas de trabajo de los tornos semiautomáticos, NC y CNC deben estar cerradas durante el proceso de mecanizado. Los recintos son generalmente tapas correderas con finales de carrera y circuito de enclavamiento.

Las operaciones que requieran acceso a la zona de trabajo, como cambio de trabajo o herramientas, calibrado, etc., no deben realizarse antes de que el torno se haya detenido de manera segura. La puesta a cero de un variador de velocidad no se considera una parada segura. Las máquinas con dichos accionamientos deben tener cubiertas protectoras bloqueadas que no se puedan desbloquear antes de que la máquina se detenga de manera segura (por ejemplo, cortando la fuente de alimentación del motor del husillo).

Si se requieren operaciones especiales de reglaje de herramientas, se debe proporcionar un control de avance lento que permite disparar ciertos movimientos de la máquina mientras la cubierta protectora está abierta. En tales casos, el operador puede estar protegido por diseños de circuitos especiales (p. ej., al permitir que solo se dispare un movimiento a la vez). Esto se puede lograr mediante el uso de controles de dos manos.

viruta giratoria

Las virutas de giro largas son peligrosas porque pueden enredarse con los brazos y las piernas y causar lesiones graves. Las virutas continuas y deshilachadas se pueden evitar eligiendo velocidades de corte, avances y espesores de viruta apropiados o utilizando herramientas de torno con rompevirutas del tipo garganta o escalonado. Se deben utilizar ganchos para virutas con asa y hebilla para retirar las virutas.

Ergonomía

Cada máquina debe diseñarse de tal manera que permita obtener un rendimiento máximo con un mínimo de estrés para el operador. Esto se puede lograr adaptando la máquina al trabajador.

Los factores ergonómicos deben tenerse en cuenta al diseñar la interfaz hombre-máquina de un torno. El diseño racional del lugar de trabajo también incluye proporcionar equipos auxiliares de manipulación, como accesorios de carga y descarga.

Todos los controles deben estar ubicados dentro de la esfera fisiológica o al alcance de ambas manos. Los controles deben estar claramente establecidos y deben ser lógicos para operar. Los controles accionados por pedal deben evitarse en máquinas atendidas por operadores de pie.

La experiencia ha demostrado que se realiza un buen trabajo cuando el lugar de trabajo está diseñado para adoptar posturas tanto de pie como sentado. Si el operador tiene que trabajar de pie, se le debe dar la posibilidad de cambiar de postura. Los asientos flexibles son, en muchos casos, un alivio bienvenido para pies y piernas tensas.

Se deben tomar medidas para crear un confort térmico óptimo, teniendo en cuenta la temperatura del aire, la humedad relativa, el movimiento del aire y el calor radiante. El taller debe estar adecuadamente ventilado. Debe haber dispositivos de escape locales para eliminar las emanaciones gaseosas. Al mecanizar material en barra, se deben utilizar tubos guía con revestimiento absorbente de sonido.

El lugar de trabajo debería contar preferentemente con una iluminación uniforme que proporcione un nivel adecuado de iluminación.

Ropa de Trabajo y Protección Personal

Los overoles deben ser ajustados y abotonados o con cremallera hasta el cuello. No deben tener bolsillos en el pecho y las mangas deben estar bien abotonadas en las muñecas. No se deben usar cinturones. No se deben usar anillos ni brazaletes cuando se trabaja en tornos. El uso de gafas de seguridad debería ser obligatorio. Cuando se mecanizan piezas de trabajo pesadas, se deben usar zapatos de seguridad con puntera de acero. Se deben usar guantes protectores siempre que se recolecten virutas.

Formación

La seguridad del tornero depende en gran medida de los métodos de trabajo. Por lo tanto, es importante que reciba una formación teórica y práctica exhaustiva para adquirir habilidades y desarrollar un comportamiento que le proporcione las mejores garantías posibles. La postura correcta, los movimientos correctos, la elección y el manejo correctos de las herramientas deben convertirse en una rutina hasta el punto de que el operador trabaje correctamente incluso si su concentración está temporalmente relajada.

Los puntos importantes en un programa de formación son una postura erguida, el montaje y desmontaje correcto del mandril y la fijación precisa y segura de las piezas de trabajo. Se debe practicar intensamente la sujeción correcta de limas y rascadores y el trabajo seguro con tela abrasiva.

Los trabajadores deben estar bien informados sobre los peligros de lesiones que pueden ocasionarse al calibrar el trabajo, verificar los ajustes y limpiar los tornos.

Mantenimiento

Los tornos deben ser mantenidos y lubricados regularmente. Las fallas deben corregirse inmediatamente. Si la seguridad está en juego en caso de falla, la máquina debe dejar de funcionar hasta que se tomen medidas correctivas.

Los trabajos de reparación y mantenimiento deben realizarse solo después de que la máquina haya sido aislada de la fuente de alimentación.

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