útiles e instrumentoas básicos para el trazado y la metodología en

Útiles e instrumentos básicos para el
trazado y la metodología en calderería
según las cargas que soportan
ÚTILES E INSTRUMENTOAS BÁSICOS PARA EL
TRAZADO Y LA METODOLOGÍA EN CALDERERÍA
Objetivos
Al finalizar el estudio de esta unidad deberás ser capaz de:

Definir lo que es y en qué consiste el trazado.

Distinguir los distintos tipos de trazado.

Conocer la aplicación de los diferentes útiles de trazado.

Elegir correctamente el proceso a seguir para obtener el
trazado de una pieza con la mayor exactitud.
Presentación
Gran cantidad de piezas que se construyen en el taller carecen de formas regulares,
o bien éstas no son factibles debido a la forma en que trabajan las máquinas herramientas convencionales, por lo que el operario debe tomar unas referencias que le
permitan realizar la pieza.
En esta unidad se analizará el modo de tomar estas referencias e incluso la definición
de contornos o puntos clave, tanto constructivos como dimensiónales, de esas piezas.
También iremos viendo los utensilios más comúnmente empleados y las distintas
operaciones que deben llevar a un correcto trazado de las piezas.
1
1. Generalidades
1
El trazado tiene por objeto marcar sobre las caras de piezas en bruto o semiacabadas, líneas rectas, curvas, ejes, posición de taladros, etc., que nos den, bien las pautas constructivas de los elementos que van a configurar la pieza o la operación que se
deba aplicar a la misma, o bien la posición exacta de límite de contorno.
Las máquinas actuales, así como las nuevas técnicas de trabajo hacen que en la actualidad el trabajo de marcado vaya perdiendo su hegemonía, relegando* la operación de trazado a una mera orientación para el operario. No obstante, existen
múltiples pasos dentro del mecanizado que exigen que previamente se realice un correcto trazado. De todas maneras debemos tener en cuenta que el trazado, no importa la precisión con que se realice, no exime de una operación final de verificación.
2. Tipos de trazado
Se consideran dos clases de trazado:
-Trazado plano.
- Trazado al aire.
2
El primero recibe ese nombre por estar todos los datos (líneas, ejes, etc.) señalados
sobre una superficie plana.
El trazado al aire, o espacial, se realizará cuando los elementos a señalar estén dispuestos en distintos planos o superficies dentro de la misma pieza.
3. Útiles y elementos auxiliares del trazado
Cuando se vaya a realizar un trazado sobre una pieza, podemos considerar que esa
pieza será el papel del dibujante, y que sobre ella se va a realizar el dibujo claramente
señalado.
Para que los trazos queden perfectamente definidos, empezaremos por dar un fondo
de un color que haga que destaquen dichos trazos. Eso se logra aplicando a las distintas superficies unos productos específicos, conocidos con el nombre de barnices
de trazar.
Dependiendo del tipo de material sobre el que se vaya a realizar el trazado, se aplicará uno u otro barniz. Por ejemplo, para piezas de acero, pulidas y brillantes, emplearemos sulfato de cobre humedecido, el cual deposita sobre la superficie una fina capa
de cobre que le da el aspecto de oxidada, y que hace que destaquen los trazos realizados sobre ella. (Cuando se utilice este producto, téngase en cuenta que sólo actúa
sobre acero y cinc, y que este producto es bastante tóxico, por lo que debemos extremar las precauciones.)
En el mercado existen diferentes barnices específicos que dan muy buenos resultados, e incluso en piezas pequeñas y pulidas podemos emplear rotuladores, pues tienen la ventaja de que se secan con rapidez y disponen de una amplia gama de
colores.
Una vez preparada la superficie, debemos disponer de los elementos del trazado propiamente dicho, como son:
3.1. Punta de trazar o rayador
El más sencillo de estos elementos consiste en una varilla de acero, afilada y templada por uno o ambos extremos (Fig. 1).
En la actualidad están cobrando bastante auge* las que disponen
de punta de metal duro, que mantienen durante más tiempo la
punta afilada.
Sea del tipo que sea, debemos tener en cuenta que es un útil
puntiagudo, por lo que debemos proteger sus puntas, cuando no
se esté utilizando, con unos corchos o gomas, o con tapones
apropiados, para evitar tanto accidentes como que se deterioren
dichas puntas.
3.2. Granete
Es un elemento formado por una varilla de acero, uno de cuyos extremos termina en punta, formando un cono de ángulo entre 60 y 70º (Fig. 2).
El otro extremo está preparado con un chaflán o rematado en un casquete esférico para poder recibir los
golpes del martillo.
3
El cuerpo, o parte central entre ambos extremos, suele estar moleteado para hacer más cómodo el agarre.
El empleo casi exclusivo de este útil consiste en señalar o marcar centros de apoyo
para el compás o el punto donde debe incidir la punta de la broca al iniciar el taladrado.
Fig. 2 Granete.
3.3. Compás de trazar o compás de puntas
Se emplea, al igual que el compás de dibujo, para trazar circunferencias o arcos de
círculo, hacer perpendiculares, transportar ángulos, realizar y marcar divisiones equidistantes, etc.
El más empleado es el compás sencillo o de muelle (Fig. 3), cuyas puntas están realizadas en acero y templadas, y en algunos modelos terminadas en unas puntas postizas, de metal duro, soldadas a las patas.
En caso de tener que manejar grandes radios se empleará el compás de varas (Fig.
4).
Fig. 3: Compás de puntas.
Fig. 4: Compás de varas.
3.4. Gramil
Es un instrumento básico en las operaciones de trazado. Su misión consiste en el marcado de líneas
paralelas a una superficie de referencia o paralelas entre sí (figura 5).
Consta de una base, con su asiento perfectamente plano, que generalmente lleva un ranurado en V para permitir su apoyo sobre ejes y superficies redondeadas.
De esa base sale el vástago, que consiste en una barra, de forma cilíndrica o prismática, a lo largo de la
cual se desliza la corredera.
Fig. 5: Gramil sencillo.
Fig. 6: Gramil de precisión.
4
Cuando el vástago no tiene posibilidad de moverse con respecto a la base, se denomina fijo, y si tiene la facultad de oscilar mediante una articulación, se llamará móvil o
articulado.
La corredera dispone de un dispositivo capaz de sujetar un rayador que será el encargado de realizar el trazado.
En el gramil sencillo articulado, la medida se tomará con ayuda de una regla graduada, desplazando la corredera hasta la cota aproximada y realizando el ajuste final
mediante el tornillo que modifica la posición del vástago con respecto a la base.
Actualmente se suelen emplear gramiles (Fig. 6), de vástago fijo, prismático con regla
graduada y nonius, en el que resulta muy sencillo tomar las medidas.
3.5. Reglas
Las reglas se emplean para dos labores principalmente:
Para medir: en este caso se suelen emplear las reglas graduadas flexibles (Fig. 7).
Para realizar trazados: para estas labores también se pueden emplear esas mismas
reglas, aunque es más aconsejable emplear reglas rígidas, normalmente sin graduación, que ofrecen una mayor facilidad para el trazado.
Para realizar trazados sobre cilindros es muy adecuada la regla angular (Fig. 8), que
permite un mejor apoyo sobre ese tipo de superficies.
Fig. 7: Regla graduada.
Fig. 8: Regla angular.
3.6. Escuadras
En la mayoría de los trazados es necesario realizar líneas perpendiculares a otras o a
alguna de las caras de referencia de la pieza. Para estos casos son de gran utilidad
las escuadras.
Las más empleadas son las escuadras lisas, cuando se trate de trazar perpendiculares a otras líneas, y las escuadras de solapa, cuando las perpendiculares se hagan
respecto a alguna cara o superficie de referencia (Fig. 9).
También son de gran utilidad las escuadras que disponen
de un tercer brazo a 45º, para
trazar ingletes (Fig. 10).
Fig. 9: Escuadras.
Fig. 10: Escuadra de ingletar.
3.7. Goniómetros
5
En el trazado de líneas o trazos a distintos ángulos será indispensable disponer de
alguno de estos instrumentos.
Si ese trazado no requiere una especial precisión podremos emplear un goniómetro
simple o transportador de ángulos, mientras que si es imprescindible una mayor exactitud deberemos emplear un goniómetro de precisión (Fig. 11).
Fig. 11: Goniómetros.
a. Goniómetro sencillo.
b. Goniómeprecisión.
tro de
En la mayoría de trazados angulares será suficiente emplear falsas escuadras (Fig.
12), que ajustaremos con un goniómetro de precisión a la medida deseada y que evita los riesgos de deterioro de este instrumento, que es bastante caro y delicado.
Fig. 12: Falsa escuadra.
3.8. Mármol de trazado
Este elemento (Fig. 13) tiene la misión de soporte y referencia en el trazado de múltiples piezas.
Estos mármoles son similares en forma y dimensiones a los mármoles de verificación,
aunque, dada su labor, no necesitan tener la superficie tan exquisitamente acabada.
Fig. 14. Mármol de trazado
3.9. Calzos
Consisten en unas piezas prismáticas, de fundición, de diversas formas y dimensiones, con una o varias ranuras en V, para permitir el apoyo de piezas redondas (Fig.
14).
Fig. 14. Calzos
6
3.10. Escuadras y cubos de trazar
Son instrumentos (Fig.15) de gran utilidad para el trazado al aire de piezas cuyas
formas no permitan su apoyo normal sobre el mármol o calzos. Suelen estar construidos en fundición y disponen de taladros y ranuras para permitir la sujeción de las piezas mediante tornillos o prensillas.
Fig. 15. Escuadras y cubos de trazar
3.11. Escuadras y mesas orientables
Cuando la superficie a trazar forma un ángulo con la cara de referencia, se facilitará
enormemente la labor de trazado empleando estos utensilios. Se colocan sobre el
mármol de trazar, y la pieza se fija sobre la superficie dispuesta para ello (Fig. 16).
Fig. 16. Escuadras y mesas orientables.
3.12. Cuñas
Su misión es apoyar las piezas dándoles la nivelación necesaria para lograr una correcta posición para un posterior trazado.
Las hay de diversos tipos, pero las más empleadas son las de regulación por dentado
(Fig. 17) y las de regulación continua por tornillo (Fig. 18).
Fig. 18. Cuña con regulación continua
Fig. 17. Cuñas dentadas
3.13. Gatos
Se emplean en el mismo tipo de trabajos que las cuñas, pero con la salvedad de que
pueden abarcar mayores desniveles (Fig. 19).
7
Fig. 19. Gatos.
4. Consideraciones que hay que tener en cuenta
Antes de comenzar la operación de trazado, debemos empezar por hacer un estudio
detallado del plano o croquis de la pieza para conocer de forma exhaustiva todos sus
detalles. También es interesante acceder al plano de conjunto que relacione la pieza
a mecanizar con sus colindantes para conseguir una idea de su posibilidad de movimiento o el efecto que puede ejercer dentro del conjunto del elemento de máquina.
De este estudio previo obtendremos la información que nos indicará qué tipo de trazado debemos abordar.
Una vez tengamos el concepto claro en cuanto al tipo de trazado, pasaremos a definir
las superficies de referencia: éstas nos servirán de apoyo o deslizamiento, y sobre
ellas basaremos el conjunto del trazado.
En algunos casos esas superficies de referencia serán aquéllas que se han mecanizado previamente, como suele ocurrir en el trazado plano. En otras ocasiones debemos tomar como tal una superficie virtual, es decir, inexistente, como ejes de simetría,
en cuyo caso deberemos calcular las cotas del dibujo con respecto a estas imaginadas superficies. Este caso aparece con bastante asiduidad en el trazado al aire.
En todo trazado debemos considerar una superficie base o superficie de partida:
aquella por la que se apoyará en el mármol para el trazado y por la que posteriormente se apoyará en la máquina para proceder al mecanizado. Una vez definida esa superficie base estudiaremos las superficies asociadas a ella, es decir, aquellas que se
trazarán con el mismo apoyo y que luego se mecanizarán sin necesidad de mover la
pieza de su asiento.
Cuando todos estos conceptos estén perfectamente definidos procederemos al trazado propiamente dicho, siguiendo los siguientes pasos:

Primero eliminaremos las posibles rebabas que pueda tener la pieza en bruto.

Si la pieza tiene agujeros o huecos cuyos centros debamos tener en cuenta, bien como referencia o bien como apoyo para el trazado, deberemos taponarlos convenientemente, utilizando alguna madera suficientemente dura,
o incluso empleando una chapa, de forma que nos proporcione un apoyo fiable y duradero.

Pintaremos la superficie o los tramos a trazar empleando
el barniz adecuado según el material y el acabado de la pieza.

Estudiaremos el plano y elegiremos el proceso a seguir
en el trazado, de forma que no tengamos que repetir ninguna operación y que sólo
hagamos los cambios de posición imprescindibles.

Si el proceso de trazado necesita que realicemos algún
tipo de cálculo previo, como determinación de longitudes, ya sea por descuento, añadidura o transformación de ángulos, deberemos repasarlos concienzudamente hasta
tener la certeza de que son correctos. Si nuestros conocimientos matemáticos no fuesen fiables, acudiremos a la supervisión de alguna persona responsable.

Elegiremos y prepararemos un buen apoyo para la pieza,
recurriendo a escuadras, dados, cuñas o gatos si fuese necesario, para que se mantenga totalmente inmóvil mientras dure el proceso del trazado.
8

Ahora nos proveeremos los útiles de trazado, eligiendo
todos los necesarios y comprobando que se encuentran en perfecto estado, sin rayaduras y golpes, los de medida, y perfectamente afilados, los de trazado.

Cuando tracemos alguna línea, debemos procurar realizarla de un solo trazo, evitando todo tipo de repaso, que generalmente lleva a la incertidumbre al producirse varias líneas juntas.

En el caso de tener que marcar algún centro con el granete, cuidaremos que la punta del mismo se apoye sobre el punto exacto donde se
deba producir, inclinándolo ligeramente para ver con claridad su situación para, a continuación, ponerlo vertical y poder ejecutar el centro con un solo golpe de martillo.

Si en algún caso realizamos un trazo equivocado y que
pueda inducir a error, lo borraremos con un limado suave, volveremos a pintar la parte borrada y podremos hacer el trazado correcto.
5. Trazado mediante coordenadas
Este tipo de trazado resulta de gran utilidad en múltiples trabajos de trazado plano o
al aire.
Las coordenadas que vamos a considerar serán casi siempre coordenadas cartesianas, coordenadas polares, y, en casos muy puntuales, coordenadas cilíndricas.
El trazado por coordenadas se engloba dentro de lo que podemos denominar trazado
de precisión, por lo que, generalmente, se realizará sobre piezas que ya tienen previamente alguna cara mecanizada.
- En el caso de coordenadas cartesianas se tomarán como referencia dos superficies
ortogonales, ya trabajadas, definiendo los elementos de la pieza con respecto a ellas
(fig. 20).
Fig. 20. Trazado por coordenadas cartesianas
- Para el trazado por coordenadas polares, debemos fijar la pieza en un aparato diviY2 puntos haciendo girar la pieza un ángulo determinado,
sor. Obtendremos los distintos
1 gramil los radios correspondientes y, por último, se
para a continuación trazar conYel
les dará la distancia midiendo con el compás dicha magnitud desde el centro de giro
X1
de la pieza (fig. 21).
x2
d4
α
d3
d2
d5
3
2
4
1
5
8
6
7
d6
d9
d8
d7
d1
9
Fig. 21. Trazado por coordenadas polares.
- El trazado por coordenadas cilíndricas no es más que una mezcla de los trazados
anteriores: se monta la pieza sobre el aparato divisor para obtener los distintos ángulos a los que debemos trazar las generatrices, y, sobre ellas, con ayuda de una regla
o compás, llevaremos las distancias a las que se encuentran los distintos puntos a
determinar (fig. 22).
d1
2
d2
3
d6
1
4
5
Fig. 22. Trazado por coordenadas cilindricas.
Cuestionario autoevaluación
1. El instrumento indicado para trazar paralelas a una superficie de referencia o entre
sí, se denomina:

a. Gramil.

b. Escuadra de solapa.

c. Rayador.

d. Granete.
2. Para realizar centros donde apoyar el compás o comenzar un taladrado, emplearemos:
10
a. El gramil.

b. El rayador.

c. La escuadra de solapa.

d. El granete.
3. Si se necesita realizar trazados sobre un cilindro, la regla que se adapta de mejor
forma es:

a. La regla graduada flexible.

b. La regla angular.

c. La regla rígida.

d. El flexómetro.
4. Cuando debamos apoyar una pieza, manteniendo o proporcionándole una cierta
nivelación, será conveniente utilizar:

a. Calzos con rebaje en V.

b. Cubos o dados de trazar.

c. Cuñas o gatos.

d. El aparato divisor.

Respuestas cuestionario autoevaluación
Las respuestas correctas son :
1,- a
2,- d
3,- b
4.- c
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