Máquinas Herramienta

ƒ Maquinado de Piezas en
Máquinas Herramienta
Especiales.
Manual para el Alumno.
Quinto Semestre
E-MAPHE-01
Programa de Estudios de la Carrera de
Profesional Técnico-Bachiller en
Máquinas Herramienta
COORDINADORES
Director General
José Efrén Castillo Sarabia
Secretario Académico
Marco Antonio Norzagaray Gámez
Director de Diseño Curricular de la Formación Ocupacional
Gustavo Flores Fernández
Autores:
Revisor técnico:
Revisor pedagógico:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Modulo Autocontenido Específico
D.R. a 2006 CONALEP.
Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, incluida
la portada, por cualquier medio sin autorización por escrito del
CONALEP. Lo contrario representa un acto de piratería
intelectual perseguido por la ley Penal.
E-CBNC
Av. Conalep N° 5, Col. Lázaro Cárdenas, C.P. 52140 Metepec, Estado de México.
II
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
ÍNDICE
Participantes
I.
Mensaje al alumno.
II.
Como utilizar este manual.
III.
Propósito del Modulo.
IV.
Especificaciones de evaluación.
V.
Mapa curricular del curso módulo integrador.
6
7
10
11
12
Capítulo 1 Identificación de las Máquinas Herramientas Especiales. .
Mapa curricular de la unidad de aprendizaje.
1.1.1. Tornos semiautomáticos.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Puesta en marcha.
1.1.2. Tornos automáticos.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
1.2.1. Tornos para roscas.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operación.
Puesta en marcha.
Prácticas y Listas de Cotejo.
Resumen.
Autoevaluación de conocimientos del capítulo 1.
14
15
16
18
19
19
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21
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27
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28
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31
31
35
35
35
37
37
39
57
58
Capítulo 2 Operaciones con las Fresadoras Especiales.
Mapa curricular de la unidad de aprendizaje.
59
60
61
61
63
64
64
64
65
65
67
69
70
70
71
2.1.1. Fresadoras Horizontales de varios cabezales.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
2.1.2. Fresadoras verticales de mesa giratoria y dos cabezales.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
2.2.1. Fresadoras para roscas.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
III
IV
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Prácticas y Listas de Cotejo.
Resumen.
Autoevaluación de conocimientos del capítulo 2.
72
72
75
75
77
94
95
Capítulo 2 Rectificadoras Especiales.
Mapa curricular de la unidad de aprendizaje.
3.1.1. Rectificadoras sin centros.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
3.2.1. Rectificadoras Verticales.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
3.2.2. Rectificadoras frontales.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
3.3.1. Rectificadoras para levas de precisión.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
3.4.1. Afiladoras para herramientas monocortantes.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Prácticas y Listas de Cotejo.
Resumen.
Autoevaluación de conocimientos del capítulo 3.
96
97
98
98
99
99
101
101
101
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102
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105
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108
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109
109
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109
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112
114
114
115
115
116
116
116
118
147
146
Capítulo 4 Operación de Máquinas Herramientas Especiales de Barrenado.
Mapa curricular de la unidad de aprendizaje.
4.1.1. Taladradora de varias columnas.
149
150
151
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
4.2.1. Mandrinadoras.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Prácticas y Listas de Cotejo.
Resumen.
Autoevaluación de conocimientos del capítulo 4.
151
153
153
154
155
156
156
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160
160
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164
176
177
Glosario.
Referencias Documentales.
178
182
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
V
MENSAJE AL ALUMNO
¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL
MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO
DE MAQUINADO DE PIEZAS EN
MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES.
Este módulo ha sido diseñado bajo la
Modalidad Educativa Basada en Normas
de Competencia, con el fin de ofrecerte
una alternativa efectiva para el desarrollo
de habilidades que contribuyan a elevar tu
potencial productivo, a la vez que
satisfagan las demandas actuales del
sector laboral.
VI
Esta modalidad requiere tu participación e
involucramiento activo en ejercicios y
prácticas con simuladores, vivencias y
casos reales para propiciar un aprendizaje
a través de experiencias. Durante este
proceso deberás mostrar evidencias que
permitirán evaluar tu aprendizaje y el
desarrollo de la competencia laboral
requerida.
El conocimiento y la experiencia adquirida
se verán reflejados a corto plazo en el
mejoramiento de tu desempeño de
trabajo, lo cual te permitirá llegar tan lejos
como quieras en el ámbito profesional y
laboral.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
I.
¾
¾
COMO UTILIZAR ESTE MANUAL
evidencias de conocimiento, evidencias
por producto, norma técnica de
institución
educativa,
formación
ocupacional,
módulo
ocupacional,
unidad de aprendizaje, y resultado de
aprendizaje. Si desconoces el significado
de los componentes de la norma, te
recomendamos
que
consultes
el
apartado glosario de términos, que
encontrarás al final del manual.
Las instrucciones generales que a
continuación se te pide que realices,
tienen la intención de conducirte a que
vincules las competencias requeridas
por el mundo de trabajo con tu
formación de profesional técnico
bachiller.
Redacta cuales serían tus objetivos
personales al estudiar este módulo
integrador.
¾
¾
¾
¾
Analiza el Propósito del módulo
integrador que se indica al principio del
manual y contesta la pregunta ¿Me
queda claro hacia dónde me dirijo y
qué es lo que voy a aprender a hacer al
estudiar el contenido del manual? si no
lo tienes claro pídele al docente que te
lo explique.
Revisa el apartado especificaciones de
evaluación, son parte de los requisitos
que debes cumplir para aprobar el
curso - módulo. En él se indican las
evidencias que debes mostrar durante
el estudio del módulo integrador para
considerar que has alcanzado los
resultados de aprendizaje de cada
unidad.
Es fundamental que antes de empezar a
abordar los contenidos del manual
tengas muy claros los conceptos que a
continuación
se
mencionan:
competencia
laboral,
unidad
de
competencia
(básica,
genérica
específica), elementos de competencia,
criterio de desempeño, campo de
aplicación, evidencias de desempeño,
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
¾
¾
¾
Analiza el apartado «Normas Técnicas
de competencia laboral Norma técnica
de institución educativa».
Revisa el Mapa curricular del módulo
integrador.
Esta
diseñado
para
mostrarte
esquemáticamente
las
unidades y los resultados de aprendizaje
que te permitirán llegar a desarrollar
paulatinamente
las
competencias
laborales que requiere la ocupación
para la cual te estás formando.
Realiza la lectura del contenido de cada
capítulo y las actividades de aprendizaje
que se te recomiendan. Recuerda que
en la educación basada en normas de
competencia
laborales
la
responsabilidad del aprendizaje es tuya,
ya que eres el que desarrolla y orienta
sus conocimientos y habilidades hacia el
logro de algunas competencias en
particular.
En el desarrollo del contenido de cada
capítulo, encontrarás ayudas visuales
como las siguientes, haz lo que ellas te
sugieren efectuar. Si no haces no
aprendes, no desarrollas habilidades, y
VII
te será difícil realizar los ejercicios de
evidencias de conocimientos y los de
desempeño.
VIII
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Imágenes de Referencia
Estudio individual
Investigación documental
Consulta con el docente
Redacción de trabajo
Comparación de resultados con
otros compañeros
Repetición del ejercicio
Trabajo en equipo
Sugerencias o notas
Resumen
Realización del ejercicio
Observación
Consideraciones sobre
seguridad e higiene
Investigación de campo
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Portafolios de evidencias
IX
II.
PROPÓSITO DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO
Al finalizar el módulo el alumno podrá, operar máquinas herramienta
especiales, de acuerdo con sus especificaciones técnicas para la fabricación de
piezas mecánicas de calidad.
X
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
III.
ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN
Durante el desarrollo de las prácticas de
ejercicio también se estará evaluando el
desempeño. El docente mediante la
observación directa y con auxilio de una
lista de cotejo confrontará el cumplimiento
de los requisitos en la ejecución de las
actividades y el tiempo real en que se
realizó. En éstas quedarán registradas las
evidencias de desempeño.
Las autoevaluaciones de conocimientos
correspondientes a cada capítulo además
de ser un medio para reafirmar los
conocimientos sobre los contenidos
tratados, son también una forma de
evaluar
y
recopilar
evidencias
de
conocimiento.
1El portafolios de evidencias es una compilación de
documentos que le permiten al evaluador, valorar los
conocimientos, las habilidades y las destrezas con que
cuenta el alumno, y a éste le permite organizar la
documentación que integra los registros y productos de
sus competencias previas y otros materiales que
demuestran su dominio en una función específica
(CONALEP.
Metodología
para
el
diseño
e
instrumentación de la educación y capacitación basada
en competencias, Pág. 180).
Al término del módulo Autocontenido
Específico deberás presentar un Portafolios
de Evidencias1, el cual estará integrado
por las listas de cotejo correspondientes a
las
prácticas
de
ejercicio,
las
autoevaluaciones de conocimientos que se
encuentran al final de cada capítulo del
manual y muestras de los trabajos
realizados durante el desarrollo del
módulo Autocontenido Específico, con
esto se facilitará la evaluación del
aprendizaje para determinar que se ha
obtenido la competencia laboral.
Deberás asentar datos básicos, tales
como: nombre del alumno, fecha de
evaluación, nombre y firma del evaluador y
plan de evaluación.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
XI
IV. MAPA CURRICULAR DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO
MAQUINADO DE PIEZAS EN
MÁQUINAS HERRAMIENTA
ESPECIALES.
108 HRS.
1.-Operación con los
Tornos Especiales.
2.-Operaciones
con
las
Fresadoras
Especiales.
34 Hrs.
34 Hrs.
1.1.-Realizar
operaciones
de
torneado empleando el
torno automático para
la obtención de piezas
maquinadas de acuerdo
con
sus
especificaciones.
24 Hrs.
2.1.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
fresadoras verticales y
horizontales para la
obtención de piezas
maquinadas de acuerdo
con
sus
especificaciones.
24 Hrs.
1.2.-Efectuar
operaciones
de
maquinado con el torno
roscador para obtener
piezas
roscadas
de
acuerdo
a
sus
especificaciones.
10 Hrs.
2.2.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
la fresadora roscadora
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
a
sus
especificaciones.
10 Hrs.
12
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
V. MAPA CURRICULAR DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO
MAQUINADO DE PIEZAS EN
MÁQUINAS HERRAMIENTA
ESPECIALES.
108 HRS.
3.-Operación con las
rectificadoras
especiales.
4.-Operaciones
maquinas
herramienta
especiales
barrenado.
22 Hrs.
de
18 Hrs.
3.1.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
la
rectificadora
sin
centros
para
la
obtención de piezas
maquinadas de acuerdo
con
sus
especificaciones.
4 Hrs.
4.1.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
el taladro multihusillos
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
con
sus
especificaciones.
9 Hrs.
3.2.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
las
rectificadoras
frontales y verticales
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
con
sus
especificaciones.
10 Hrs.
3.3.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
la rectificadora de levas
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
con
sus
especificaciones.
4 Hrs.
con
4.2.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
la mandrinadora para la
obtención de piezas
maquinadas de acuerdo
con
sus
especificaciones.
9 Hrs.
3.4.-Realizar
de
operaciones
de
maquinado empleando
la máquina afiladora
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
con
sus
especificaciones.
4 Hrs.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
13
Operación con los Tornos Especiales.
Al finalizar la unidad, el alumno realizará operaciones básicas en tornos
especiales, de acuerdo con las especificaciones del dibujo de las piezas
mecánicas para su fabricación.
14
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
MAQUINADO DE PIEZAS EN
MÁQUINAS HERRAMIENTA
ESPECIALES.
108 HRS.
Módulo
Unidad de
Aprendizaje
Resultados
de
Aprendizaje
1.-Operación con los
Tornos Especiales.
2.-Operaciones
con
las
Fresadoras
Especiales.
34 Hrs.
34 Hrs.
1.1.-Realizar
operaciones
de
torneado empleando el
torno automático para
la obtención de piezas
maquinadas de acuerdo
con
sus
especificaciones.
24 Hrs.
1.2.-Efectuar
operaciones
de
maquinado con el torno
roscador para obtener
piezas
roscadas
de
acuerdo
a
sus
especificaciones.
10 Hrs.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
15
MAQUINADO DE PIEZAS EN
MÁQUINAS HERRAMIENTA
ESPECIALES.
diversas
herramientas,
quedando
automáticamente en la posición correcta
de trabajo.
Las principales ventajas de los tornos
revolver son la rapidez y la precisión, sobre
todo cuando se trata de trabajos en serie
porque si no, el tiempo empleado en
preparar la herramienta los hiciese
antieconómicos.
SUMARIO
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operación.
Puesta en marcha.
El eje del torno revolver puede ser vertical
o inclinado.
Según la clase de trabajo que puedan
realizar, los tornos revolver se clasifican
en:
9 Tornos que trabajan piezas cortadas de
una barra.
9 Tornos con plato para piezas fundidas
o estampadas.
9 Tornos que pueden realizar ambas
formas de trabajo.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
1.1.
Realizar operaciones de torneado
empleando el torno automático y
semiautomático para la obtención
de piezas maquinadas de acuerdo
con sus especificaciones.
1.1.1Tornos semiautomáticos.
De torre o revolver.
Tornos revolver.- La
característica
principal del torno revolver es el llevar en
lugar del contracabezal un tambor
giratorio llamado torre revolver, que
facilita la sucesiva entrada en juego de las
16
Las herramientas utilizadas en los torno
revolver.- En el carro transversal se utilizan
portaherramientas semejantes a los de los
tornos paralelos, para una, dos o cuatro
herramientas. En ellas se colocan cuchillas
de segar, de perfilar, de ranurar, etc.,
iguales o semejantes a las que se utilizan
en los tornos paralelos con sus
portacuchillas correspondientes o sin ellos.
El torno revolver, con dispositivos para el
montaje
de
cierto
número
de
herramientas de corte distintas, utilizadas
en determinada secuencia las partes
principales de este tipo de torno son las
mismas que las del torno mecánico
convencional y se distinguen por una
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
torreta que es comúnmente en forma
hexagonal y que va montada sobre un eje
vertical en lugar del cabezal de
contrapunto del torno mecánico estándar,
en esta torreta se pueden colocar varias
herramientas en cada cara o estación,
para realizar secuencia completa de
operaciones sobre la pieza a maquinar; así
se eliminan las interrupciones del proceso
debido al cambio de herramientas. Existen
dos tipos de torno revolver los cuales
difieren por la manera de: Avance de la
torreta hacia la pieza mencionados a
continuación:
Torno revolver de tipo carro en el cual la
torreta va montada sobre un carro que se
hace avanzar a mano o por medios
mecánicos a lo largo de las guías de la
máquina según lo requiera (figura 1).
Figura 1
Torno revolver de tipo de corredera.
En este el carro tiene una corredera sobre
la que va montada la torreta (figura 2). El
carro va colocado a lo largo de las guías y
sujetado a ellas, mientras que la corredera
se emplea para avanzar la torreta hacia la
pieza.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Figura 2
De torre horizontal.
Estos tornos proporcionan un soporte más
rígido para la torreta y permiten una
carrera mayor. Por lo general se emplean
en trabajos de mayor tamaño y cortes más
fuertes que las máquinas de tipo
corredera. El desplazamiento de la torreta
se utiliza para barrenar y refrentar
agujeros grandes, así como para
operaciones
de
contorneado
o
conicidades. El movimiento lateral de la
torreta es importante en muchos trabajos
para evitar que la herramienta sobresalga
demasiado.
De torre horizontal de ciclo automático.
Estos tornos son utilizados en trabajos de
alta producción y su propósito es el de
producción rápida. Las máquinas estándar
disponen
de
diversos
grados
de
automaticidad,
desde
la
sencilla
coordinación automática del movimiento
de la torreta con el movimiento recíproco
del carro o de la corredera hasta el ciclo
automático completo a través de la entera
secuencia de operaciones, incluyendo el
avance del material (figura 3).
17
Estos
tornos
son
utilizados
en
producciones donde se requieren de varias
operaciones en la misma pieza, el la
torreta son montadas diferentes tipos de
herramientas tales como: brocas, rimas,
machuelos, etc., así se realiza una
secuencia de operaciones hasta obtener la
pieza terminada.
Figura 3
En este último caso el operario necesita
solamente observar y comprobar la
operación asegurándose de que la
máquina esté alimentada con material en
forma adecuada.
Los
tornos automáticos de altas
producciones diseñadas para producción
con mandril, similares con avance de barra
y control numérico aceptan el paso de una
barra o varilla de longitud completa a
través del husillo y la alimentan a medida
que se necesita.
La figura 4 muestra una torreta circular de
eje de rotación horizontal, característica
de los tornos “Pittler” (Alemania), capaces
de llevar ocho herramientas normales y
ocho auxiliares: la rotación de la torreta se
aprovecha
también como avance de
trabajo,
puesto
que
produce
un
acercamiento de la cuchilla al eje de
trabajo de la pieza, que, por lo tanto,
sufre un torneado radial.
De torre frontal.
Estos son una versión más versátil y de
mayor producción del torno vertical de
torreta. En esta máquina se haces trabajos
semejantes a los del torno vertical, pero en
escala más pequeña.
Tiene portaherramientas y torreta
Para varias herramientas muy semejantes
a la del torno revolver, características que
le dan flexibilidad y lo hacen de
producción relativamente alta.
De herramientas múltiples.
Figura 4
•
Nomenclatura.
Este es un ejemplo de las especificaciones
dadas para un torno revolver.
Ejemplo:
18
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Especificación
dimensiones
Capacidad Máxima de revolver barra (mm):
25
Alto de los centros (mm):
165
Volteo sobre la bancada (mm):
300
Volteo sobre cursor transversal (mm):
165
Diámetro del mandril (mm):
165
Distancia máx. entre el frente del husillo y
Torrecilla (mm):
275
No. de velocidades del husillo:
Limites de velocidades del husillo (RPM):
3
650 - 1660
Max. carrera de la torreta (mm):
95
Movimientos de cursor transversal (mm):
110
Diámetro del agujero en Torreta (mm):
25.4
Largo x Ancho de la bancada (mm):
900 x 165
Peso neto / bruto (kgs.):
750 / 900
Dimensiones (mm):
1350x765x1400
Portacuchillas de una o varias cuchillas,
para cilindrar.
Portaherramientas para tornear con guía.
Portaherramientas
rodillos.
para
tornear
con
Portaherramientas para interiores, de
diversos tipos entre los que se destacan las
cabezas micrométricas de mandrinar.
Portaherramientas para moletear.
Portamachos.
Portaterrajas.
Puntos con cono de 60º.
Herramientas combinadas por ejemplo, de
taladrar y cilindrar.
•
•
Métodos de trabajo.
En el torno revolver se utilizan tipos
especiales de portaherramientas y otros
accesorios, que de ordinario tienen la
parte posterior cilíndrica para ser fijados
en la torreta convenientemente:
Topes para limitar el avance de la barra.
Manguitos cónicos interiormente para
colocar portabrocas normales, brocas de
mango cónico, escariadores.
Materiales de trabajo.
En algunos casos a la aleación hierrocarbono sé le mezclan otros elementos
(con la, finalidad de aumentar la
resistencia al desgaste) tales como: cromo,
cobalto, manganeso, molibdeno, níquel,
silicio, tungsteno, vanadio. En estos casos
los aceros asumen la denominación de
especiales y pueden emplearse para
trabajar a una velocidad de corte de hasta
25 m/min.
•
Herramental.
Los materiales de los herramentales se
definen
a
continuación
por
su
nomenclatura:
Portabrocas especiales.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
19
Rápidos. Se denomina acero rápido a la
aleación hierro-carbono con un contenido
de carbono de entre 0.7 y 0.9 % a la cual
se le agrega un elevado porcentaje de
tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5
%), y de vanadio (0.8 a 3.2 %). Las
herramientas construidas con estos aceros
pueden trabajar con velocidades de corte
de 60 m/min. a 100 m/min (variando esto
con respecto a la velocidad de avance y la
profundidad de corte), sin perder el filo de
corte hasta, la temperatura de 600° C y
conservando una dureza Rockwell de 62 a
64.
a) Se pueden trabajar metales duros con
altas velocidades de corte (de 5 a 10 veces
superiores a las velocidades utilizadas con
herramientas de acero rápido).
Extra-rápidos.
Estos
aceros
están
caracterizados por una notable resistencia
al desgaste" del filo de corte aún a
temperaturas superiores a los 600° C por
lo que las herramientas fabricadas con
este material pueden emplearse cuando
las velocidades de corte requeridas son
mayores a las empleadas para trabajar con
herramientas de acero rápido. Los aceros
extra-rápidos tienen la misma composición
que los aceros rápidos, a los cuales se les
añade del 4 al 12 % cobalto.
CARBUROS.
ALEACIONES DURAS (ESTELITAS)
Es una aleación cuyos principales
componentes son tungsteno (10-20 %),
cromo (20-35 %), cobalto (30-35 %),
molibdeno
(10-20
%),
pequeños
porcentajes pe carbono (0.5-2 %) y de
hierro hasta 10 %. Dichas aleaciones son
preparadas en forma de pequeñas placas
fundidas, las cuales se sujetan en la
extremidad maquina_ de un mango de
acero al carbono. Las herramientas
construidas
con
estas
aleaciones
presentan las siguientes ventajas:
20
b) Conserva los filos de
temperaturas hasta de 800° C.
corte
a
c) El afilado se realiza fáci1ment_ a la
muela como todas las herramientas de
acero rápido y extra-rápido.
Son aleaciones en forma de pequeñas
placas obtenidas por sinterización a
temperaturas comprendidas entre 1400º
C y 1700° C. Sus principales componentes
son: carburo de tungsteno (WC), carburo de titanio (TiC) o carburo de cobalto
(CoC).
MATERIALES CERÁMICOS.
Es el producto obtenido por sinterización
del óxido de aluminio combinado con
óxido de sodio y óxido de potasio. Estos
materiales aleados con óxido de silicio
forman el compuesto para sinterizar a
temperaturas próximas a 1800° C. Las
placas de cerámica no resisten cargas de
flexión superiores a los 40 kg/mm², pero
en cambio presentan una gran resistencia
a la abrasión; por tal motivo se emplean
especialmente para el maquinado de
metales no ferrosos, grafitos, etc.
Las herramientas de corte obedecen a la
forma por el empleo de su trabajo, a
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
continuación se muestran ejemplos de
dichas herramientas:
Su
aplicación
y
velocidades
son
determinadas por el material a mecanizar
y el tipo de herramienta de corte, esta
tabla nos muestra las velocidades
recomendadas para la mecanización en
materiales ferrosos y no-ferrosos.
Herramientas para maquinados internos
Hoy en día las herramientas han ido
cambiando de tal manera que se hacen
más cómodas y girar ó cambiar pastillas o
inserto que tienen afilados específicos
para el tipo de trabajo y material.
•
Herramientas para cilindrado y refrentado
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Puesta en marcha.
Antes de iniciar la producción, es
necesario ajustar la maquina, para esto, se
tendrá que seleccionar la herramienta de
acuerdo a la forma de mecanización
(refrentado, desbaste, rasurado, tronzado,
etc.).
21
Una vez seleccionada la secuencia y el tipo
de herramienta, y colocadas en la torreta,
se ajustara mecanizando la pieza paso a
paso y midiendo, de tal manera que hay
que hacer uso de los mecanismos que se
tiene como portaherramienta (levas,
tornillos de ajuste o sistemas de
deslizamiento con fijacion), se debera
hacer una primera pieza en modo manual,
midiendo y ajustando para poder iniciar la
producción.
herramientas a utilizar
tornos semiautomáticos.
en
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia de Información.
™ Adquirir el hábito de la búsqueda de
información en beneficio de su
preparación profesional y personal.
El alumno:
•
Investigará en internet los diferentes
tipos de usos que se le dan a las piezas
maquinadas
en
tornos
semiautomáticos.
1.1.2 Tornos automáticos.
De dos carros transversales y cuatro levas.
Si el torno es manual, la producción puede
ser iniciada, si el torno es automatico o
semi-automatico, hay que ajustar las levas
o mecanismos y correr la primera prueba
en este modo, no olvide que la seguridad
es una obligación.
Realizará por equipos
un
cuadro
comparativo,
especificando las operaciones
de maquinado, métodos de
trabajo,
materiales
y
22
Estas máquinas ilustradas en la figura 5,
pueden ejecutar en la producción una
diversidad
de
operaciones.
Los
movimientos de las correderas son
comúnmente ajustables colocando topes,
interruptores de límite, o levas variables,
facilitando así el paso de una pieza a otra.
Figura 5
De torre vertical.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Una versión más versátil y de mayor
producción del torno vertical es torno
vertical de torreta (figura 6). En esta
máquina se hacen trabajos semejantes a
los del torno vertical, pero en escala más
pequeña. Tiene portaherramientas y
torreta para varias herramientas muy
semejantes a las del torno revolver,
características que dan flexibilidad y lo
hacen de producción relativamente alta.
En las máquinas de husillos superpuestos,
se hace avanzar cuatro barras a través de
cuatro mandriles y se las maquina en
forma idéntica por medio de correderas
portaherramientas que funcionan en
ángulo recto con el eje de rotación del
husillo (figura 7).
Sobre una corredera que se mueve desde
el extremo van montadas herramientas
adicionales. El herramental es censillo y la
acción es fundamentalmente de cuatro
máquinas separadas trabajando unidas.
Figura 7
Figura 6
De varios husillos.
Las máquinas automáticas de husillos
múltiples fueron desarrolladas durante los
finales del siglo XIX para aumentar la
producción de una sola máquina.
Sin embargo no se las llegó a utilizar
ampliamente hasta la primera guerra
mundial, cuando el ahorro de espacio y
mano de obra se convirtió en un factor
vital.
Las máquinas de husillos múltiples con
barras representan un método rápido de
producir piezas partiendo de barras,
actualmente maquinan 4, 5, 6 o incluso 8
barras simultáneamente.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
En el ciclo de la máquina se producen
cuatro piezas completas. En el tipo de
máquina giratoria, las barras también se
alimentan de forma horizontal pero están
diseñadas para girar con los husillos
(figura 8).
Los husillos están dispuestos en forma
circular en un porta husillos que gira para
llevar el material frente a las sucesivas
herramientas.
Las herramientas están montadas en
correderas portaherramientas accionadas
por levas o por engranajes y funcionan en
un ángulo recto o paralelas con los
husillos.
Las características más importantes de
estas máquinas es la de que se hace girar
23
el material en rotación de una posición a
otra para complementar la secuencia de
operaciones.
En otros tipos de tornos automáticos son
las herramientas las que giran.
manteniendo en contacto con una débil
presión
(unos
hectogramos),
pero
suficiente para obligarle a seguir fielmente
y con seguridad las sinuosidades del
modelo.
Los menores movimientos del palpador
producen el deslizamiento en su asiento
de un distribuidor inserto en un circuito
hidráulico, del que forma parte también
un cilindro de gran sección, que empuja
con su émbolo la herramienta.
Figura 8
Tornos de copiar.
El problema de obtener piezas perfiladas
siempre ha sido de enorme importancia
para la fabricación en grandes series.
Actualmente, el empleo de servomandos
para
obtener
el
desplazamiento
transversal de la herramienta durante su
movimiento longitudinal le ha dado una
magnífica solución. Sus posibilidades son
muy superiores a las de los sistemas
directos.
Que maniobran los movimientos de la
cuchilla mediante una plantilla, recorrida
por un rodillo (o puntero), sobre el que
actúa directamente la presión necesaria
para el trabajo.
La tendencia moderna, en cambio, es esta:
una plantilla de plancha poco gruesa (3 a
4 mm), aunque sea sin templar, o bien
una pieza modelo montada entre dos
puntas, paralelas al eje de trabajo de la
máquina, es recorrida por un palpador
24
Se establece así un seguimiento continuo,
rápido y fiel del émbolo al distribuidor, y
no estando ya los esfuerzos admisibles
sobre la herramienta condenados a la
resistencia de la plantilla, sino a la presión
obtenible del cilindro (al cual se puede
imponer libremente tanto la presión de
ejercicio como la de sección útil), se
comprende que pueden ser muy amplios
los límites de potencialidad de la máquina.
La figura 9 muestra un modelo de
máquina.
Está constituido por una robusta base A
(que se emplea como deposito de aceite
lubricante y para el de los mandos
hidráulicos), sobre la cual va colocado, a la
derecha, un montante B que alberga en su
parte inferior un motor eléctrico de 17 CV,
con los correspondientes aparatos de
maniobra; en la parte superior van el
embrague de fricción y el freno,
manejados por la palanca C, el grupo de
engranajes para la rotación del mandril (8
velocidades, desde 85 a 1,200 vueltas por
minuto), maniobrados por selector D, y,
por ultimo, el mandril E.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
cilindro (no visible en la figura) situado en
el centro de la ménsula L, con su
correspondiente carro porta herramienta,
sube o baja siendo los perfiles de la
plantilla P, cuya forma es reproducida por
la herramienta. Se ve cómo la
construcción general de esta máquina,
con su cuadro estático cerrado, es a
propósito para dar rigidez y estabilidad al
conjunto, incluso bajo esfuerzos de
trabajo notables, como puede fácilmente
deducirse
examinando
los
tiempos
empleados en la ejecución de la pieza
representada en la figura 10.
Figura 9
A la izquierda sobre la base A, esta la
columna F, que sostiene la traviesa G
unidad de montaje B. Dicha traviesa es
como una bancada invertida, portada del
cabezal móvil corredizo H que sostiene las
piezas en obra con el eje a 250 mm de las
guías (diámetro máximo torneable 320
mm) y con una distancia máxima entre
puntas de 1,050 mm.
La cuchilla esta transportada por el carro I,
deslizante sobre la ménsula L, movido por
el motor M de 0.4 CV: los avances
longitudinales son de 16, de 20 a 500 mm
por minuto, combinados por el selector N.
Los movimientos a mano se hacen por
medio del volante O. El carro también está
dotado de un movimiento rápido en los
dos sentidos a una velocidad de 2,700
mm por minuto.
Durante su recorrido longitudinal, el carro
arrastra consigo la plantilla P deslizante
sobre sus guías Q. El palpador contenido
en el carácter R, solidario con la ménsula
L, sigue los perfiles de la plantilla P y actúa
sobre el circuito hidráulico que acciona un
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Figura 10
Para la ejecución de perfiles interiores se
adapta a la máquina un brazo especial
portaherramienta. La figura 11 muestra el
dispositivo copiador de otro modelo
Fischer, en el que el carro 16, deslizándose
a lo largo de la cremallera 27 con el
avance predispuesto en el cambio 25, lleva
el palpador 22 a recorrer la plantilla 24,
25
manteniéndolo adaptado por medio del
muelle 23.
junto con la pieza. A esta última se le
llama
máquina
automática
vertical
continua y se utiliza cuando se requieren
pocas operaciones, pero con un tiempo
relativamente largo para la operación de
corte figura 12.
Figura 11
La bomba de engranajes 17 aspira el
aceite de un depósito incorporado al carro
y la envía a la cámara menor 18, de la
cual, a través del pasillo 19, va a la cámara
mayor 20 ó la precisión que se tiene
establece en esta cámara 18, es función de
la apertura de la tobera de la fuga 21,
regulada directamente con el palpador. Y
estando en la palanca de éste situada
sobre el carro portaherramienta, se
estable un constante seguimiento entre el
palpador y al herramienta. La inclinación
del carro portaherramienta permite la
ejecución
de labrados de plano
perpendicular al eje de la pieza.
La barra 11 alimenta el cambio de los
avances 25, la 10 sirve para los retornos
rápidos (se inserta mediante la junta de
fricción 26), mientras que el astil 14 es el
mando a pedal de los desplazamientos
rápidos del cabezal móvil, accionado por
un motor eléctrico independiente.
Tornos de repetición.
En otra variación de las máquinas
verticales la herramienta viaja alrededor
26
Figura 12
Tornos verticales.
Las máquinas para torneado vertical son
un relativamente nuevo miembro de la
familia de los tornos y se obtienen con
disposiciones de husillos sencillos y
múltiples
para
trabajos
de
gran
producción (figura 13). La principal
ventaja de estas máquinas es su
flexibilidad, la facilidad para la instalación
de las herramientas, y el hecho de que
facilitan su completa automatización. Las
máquinas modernas para torneado
vertical se diseñan en unidades compactas
para que los husillos, las armaduras, y las
bancadas se puedan poner juntas en
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
cualquier combinación requerida para un
trabajo específico.
La bancada (b) sirve de soporte para las
otras unidades del torno.
La contrapunta y/o torreta ( c ) puede
moverse y fijarse en diversas posiciones a
lo largo, La función primaria es servir de
apoyo al borde externo de la pieza de
trabajo.
Figura 13
Torno vertical
Eje de rotación vertical
Para piezas de gran diámetro y poca
altura.
Hasta 20m de diámetro
•
El carro transversal (d) consta del tablero
delantero, portaherramientas de corte,
principalmente
corte
y
rasurado,
mecanismo de avance, mecanismo para
roscar,
soporte
combinado
y
los
sujetadores para la herramienta de corte.
La aplicación de la potencia para avance
se obtiene al acoplar el embrague para el
avance seleccionado.
El avance manual (e) para el carro auxiliar
compuesto se obtiene con el volante de
avance.
Nomenclatura.
El torno tiene cinco componentes. Las
partes principales del torno son el cabezal
principal, bancada, contrapunto y/o
torreta, carro transversal y unidad de
avance.
El cabezal principal (a) contiene los
engranes, poleas lo cual impulsan la pieza
de trabajo y las unidades de avance. El
cabezal, incluye el motor, husillo, selector
de velocidad, selector de unidad de
avance y selector de sentido de avance.
Además sirve para soporte y rotación de la
pieza de trabajo que se soporta el husillo.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
•
Métodos de trabajo.
Los métodos de trabajo de este tipo de
tornos es igual al resto de las maquinas
convencionales, es decir, se tiene que
calcular la cantidad de pasadas, coordinar
27
la secuencia y ajustar las distancias del
mecanizado a través de sistemas de ajuste
que ayudan ha elaborar cualquier tipo de
pieza, solo que la secuencia y el ajuste
hacen la combinación idónea, para que la
producción en masa se elabore en mucho
menor tiempo.
•
Materiales de trabajo.
Igualmente
que
las
maquinas
convencionales, las herramientas de corte,
el empleo de estas su forma y geometría
no cambian y estos los podemos llamar
por su desempeño:
•
Herramental.
Útiles de desbaste:
•
•
rectos: derechos e izquierdos
curvos: derechos y curvos
Útiles de afinado:
•
•
puntiagudos
cuadrados
Útiles de corte lateral
•
•
derechos
izquierdos
Útiles de forma
•
•
•
•
corte o tronzado
forma curva
roscar
desbaste interior
En la siguiente figura 14 se muestran
diferentes formas de buriles.
28
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
mecanizado radial (refrentado), o de
perfilado (copiado). Las dos primeras son
más típicas de desbaste mientras que los
acabados suelen realizarse mediante
perfilado. Éste también se aplica al
mecanizado de preformas. Todas ellas
pueden ser exteriores o interiores,
incluidas las cuerdas o roscas en piezas
complicadas.
•
Figura 14
Operaciones.
Según el movimiento de avance de
herramienta, las operaciones generales
torneado se clasifican en operaciones
mecanizado
axial
(cilindrado),
la
de
de
de
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
.Cilindrado
.Refrentado / Copiado
.Perfilados
.Roscado
29
Ft: fuerza principal de corte
Ks depende de:
•Material de la pieza
•Geometria de la pieza
•Angulo de posición
•Espesor de la viruta
•Velocidad de corte
Nt componente normal o fuerza de
empuje:
•Perpendicular al filo de corte y Ft
•Se estima como el 60% de Ft
•Componentes axial y normal
Potencia de corte:
En función de la fuerza de corte
•
Puesta en marcha.
Antes de iniciar la producción, es
necesario ajustar la maquina, para esto, se
tendrá que seleccionar la herramienta de
acuerdo a la forma de mecanización,
tomando en consideración que la cantidad
de mecanizados de acuerdo a los
materiales a mecanizar y el material de la
herramienta de corte.
Potencia consumida:
En función
transmisión
del
rendimiento
de
la
Una vez seleccionada la secuencia y el tipo
de herramienta, y colocadas en la torreta,
se ajustara mecanizando la pieza paso a
paso y midiendo, de tal manera que hay
que hacer uso de los mecanismos que se
tiene como portaherramienta fijacion), se
debera hacer una primera pieza en modo
manual y ajustada la maquina se puede
iniciar la operación.
•
Cálculo de potencias:
30
Elaborará
individualmente
un esquema de las partes externas del
torno automático.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia analítica.
™ Identificar los tipos de materiales que
se utilizan en la fabricación de las
partes en un torno automático.
El alumno:
•
Analizará en base a colores cual es el
tipo de material que se utiliza para el
maquinado de partes en los tornos
automáticos y mostrará por medio de
una tabla cuales son las diferencias con
respecto a los materiales utilizados en
los tornos convencionales.
Competencia científico-teórica.
™ Identificar las propiedades físicas y
mecánicas de los materiales.
El alumno:
•
Elaborará un cuadro comparativo en
donde muestre las diferentes tipos de
propiedades físicas y mecánicas de los
materiales que se utilizan en la
fabricación de herramientas de corte y
el uso que se les puede dar en el
maquinado de piezas.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
1.2.
Efectuar operaciones de maquinado
con el torno roscador para obtener
piezas roscadas de acuerdo con sus
especificaciones.
•
Nomenclatura.
"Pasarse de rosca", "cambiar de rosca" o
"enroscarse en el sillón" son expresiones
que utilizamos a menudo en el lenguaje
coloquial para referirnos a situaciones
cotidianas de índole bien diversa. Tan
habitual se ha hecho su uso que casi pasa
inadvertida su referencia directa a uno de
los elementos básicos de la industria
manufacturera de todos los tiempos: la
rosca y, por extensión, a su operación
correspondiente, el roscado.
En efecto, la mayor parte de los utensilios
complejos con los que convivimos,
muebles, electrodomésticos, vehículos,
incorporan
multitud
de
elementos
roscados.
Si nos detenemos a pensar, acciones como
agujerear, cortar o clavar se nos antojan
tan intuitivas que no nos sorprende que su
origen se remonte a los albores de la
humanidad; pero, ¿cuando aprendió el
hombre a roscar?, ¿cómo ha ido
evolucionando el mecanizado de roscas a
lo largo de la historia?,¿cómo eran las
máquinas de roscar hace un siglo? A todo
ello intentaremos aportar algo de luz en el
presente capítulo.
Hay indicios de la existencia de útiles
roscados desde la prehistoria y, aunque la
invención del tornillo se remonta a la
Grecia del siglo IV aC, su generalización
como elemento de fijación no se produjo
hasta el siglo XVI, iniciándose su
producción masiva a mediados del XIX
como se muestra en la figura 15.
1.2.1 Tornos para roscas.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
31
El mecanizado de rosca
El problema del sistema de rosca
Las roscas pueden fabricarse por medio de
diferentes procesos de manufactura:
mediante machos, cojinetes o terrajas
(manualmente o a máquina), o mediante
sistemas de roscado en torno, fresado o
laminado. El procedimiento seleccionado
depende de la cantidad de piezas a
fabricar, la exactitud y la calidad de la
superficie de las hélices, entre otros
factores.
Hasta mediados del siglo XIX, cada
fabricante utilizaba su propio sistema de
rosca, con un perfil individual imposible
de intercambiar con el empleado en
cualquier otro taller. Fue el inglés Joseph
Whitworth (1803 – 1887) quien en 1841
propuso a la Institución de Ingenieros
Civiles
un
conjunto
universal
de
especificaciones para el ángulo y el paso
de las roscas de los tornillos que fueron
adoptadas aquel año por el Woolwich
Arsenal.
Para el roscado manual existen, desde
mediados del siglo XIX, máquinas de
sobremesa muy sencillas que permiten
mecanizar, mediante manivela, distintos
tipos y dimensiones de rosca mediante
cojinetes intercambiables. Un avance
significativo fue la posibilidad de utilizar
dispositivos para el roscado adaptables a
máquinas de taladrar convencionales, que
eliminaban
el
esfuerzo
manual,
economizando tiempo y mejorando la
calidad.
En este sistema, el perfil del filete se
corresponde al de un triángulo isósceles,
cuyo ángulo correspondiente al vértice de
la cresta es de 55º. El sistema Whitworth
se generalizó rápidamente en Gran
Bretaña, pero en Estados Unidos tuvo más
éxito el sistema desarrollado por William
Sellers (1824 – 1905), de Filadelfia, que
diseñó un perfil en forma de triángulo
equilátero, siendo el ángulo de la cresta
de 60º. Este sistema fue conocido como
U.S.Standard. En cuanto a Europa
continental, adoptó el sistema de rosca
métrica o internacional, aprobada en
Zurich en 1898, cuyo perfil de rosca
consiste en un triángulo isósceles con
ángulo en el vértice de 60º.
En el grabado podemos observar uno de
esos dispositivos, adaptable a máquina de
taladrar con giro a derecha e izquierda,
especialmente aplicable a máquinas
radiales para tallar las roscas de agujeros
en tirantes, en cilindros de máquinas a
vapor, bombas, etc. El diseño de estos
utensilios hacía casi imposible la rotura del
macho, ya que al llegar este al fondo del
agujero y encontrar resistencia al avance,
los platos de acoplamiento se desunen
automáticamente. Este desacoplamiento
puede regularse, en función de la
dimensión de la rosca, por medio de la
presión de una tuerca sobre un resorte
espiral.
Figura 15 Máquina transportable para
roscar a mano, modelo GAM.
32
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
El roscado mediante torno alcanzó su
desarrollo
durante
el
siglo
XVIII,
especialmente a partir del primer torno de
roscar diseñado por Ramsden en 1777.
El roscado en torno
Desde el siglo XVIII el torno paralelo ha
sido utilizado para el roscado mediante la
adecuada combinación del movimiento
rotatorio de la pieza con el avance
longitudinal de la herramienta como. El
primer movimiento viene determinado por
el giro del eje del cabezal, y el segundo
por el giro del husillo patrón. En función
del paso de este y del número de dientes
de las ruedas de los engranajes (conductor
y conducido) se modifica el paso de rosca
del mecanizado.
Atendiendo a estos principios, el inglés
Jesse Ramsden construyó en 1777 su
primer torno de roscar, basado en una
bancada de hierro de perfil triangular
sobre
la
cual
se
deslizaba
longitudinalmente el porta-herramientas.
La pieza a roscar, colocada entre puntos,
se hacía girar por medio de una manivela
y, al mismo tiempo, mediante un eje de
rosca patrón, se conseguía el avance o
paso de rosca deseado. Durante el siglo
XIX se generalizó un sistema análogo
equipado en tornos con tracción a pedal,
como el que se muestra en el grabado.
A principios del siglo XX el roscado en
tornos de alta producción se realizaba
incorporando a ellos diversos dispositivos
que, mediante la combinación de ruedas
con múltiple relación, permitían obtener
los distintos tipos y pasos de rosca, inglesa
o métrica. En el grabado podemos
observar un dispositivo específico para
cortar rosca métrica en tornos Bradford
con eje guiador de paso inglés.
Máquinas para roscar tornillos y tuercas
En 1893, dos jóvenes mecánicos de
Bloomfield, Connecticut, Edwin Henn y
Reinhold Hakewessell, construyeron el
primer prototipo de torno multihusillo, al
que denominaron Acme, nombre que dio
lugar poco después a la creación de la
compañía Acme Screw Machine Company
de Hartford, Connecticut, la más
emblemática de las firmas dedicadas al
diseño y construcción de maquinaria para
tornillería.
Dispositivo para roscar en taladro, modelo
Pearn.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
33
reversa de la maquina y sacaba el
dispositivo que contenía el contrapunto.
Torno de roscar a pedal con calibres de
guía, modelo MRE
Máquina
tornillos
Acme
para
el
roscado
de
Mientras que dispositivo de fijación
llamado plato de arrastre ( o chuck), a una
velocidad constante, era introducido el
contrapunto manualmente con el volante
del carro, una vez que terminaba la
cuerda, era accionado con un tope la
34
Máquina Acme de 4 husillos para roscar
tuercas
Desde su fundación a finales del siglo XIX,
la ACME se convirtió en la más
emblemática de las firmas dedicadas al
diseño y construcción de maquinaria para
tortillería
Para el roscado de pernos, tornillos y
tuercas,
los
distintos
modelos
comercializados por Acme adquirieron
gran renombre y se generalizaron a partir
de la primera década del siglo XX. Este
tipo de roscadoras constituía una
ventajosa alternativa a los tornos
convencionales, y permitía cortar, además
de las roscas de forma estándar, las de
formas especiales, trapezoidales, de rosca
recta, de filete múltiple, de cable, etc
Este tipo de maquinaria es de la
revolución industrial, por lo que hoy en
día no son usados este tipo de
maquinarias especiales, que han venido a
ser reemplazadas por equipos más
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
modernos y estos
maquinarias de CNC.
a
su
vez,
por
Portamachos.
Portaterrajas.
Puntos con cono de 60º.
Herramientas combinadas por ejemplo, de
taladrar.
•
Elaboración de una cuerda en CNC
Aunque la industria a optado por
maquinas mas modernas, la producción
en serie de elementos roscados, la mayoría
es laminado, dejando solo un pequeño
campo en la industria, solo para casos
específicos donde la mayoría de éstos son
de bajo volumen.
•
Métodos de trabajo.
En el
torno para roscar se utilizan
portaherramientas y otros accesorios, que
de ordinario tienen la parte posterior
cilíndrica para ser fijados en la torreta
convenientemente:
Topes para limitar el avance de la barra.
Manguitos cónicos interiormente para
colocar portabrocas normales, brocas de
mango cónico, escariadores.
Portaherramientas para moletear.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Materiales de trabajo.
En algunos casos a la aleación hierrocarbono sé le mezclan otros elementos
(con la, finalidad de aumentar la
resistencia al desgaste) tales como: cromo,
cobalto, manganeso, molibdeno, níquel,
silicio, tungsteno, vanadio. En estos casos
los aceros asumen la denominación de
especiales y pueden emplearse para
trabajar a una velocidad de corte de hasta
25 m/min.
•
Herramental.
Los materiales de los herramentales se
definen
a
continuación
por
su
nomenclatura:
Rápidos. Se denomina acero rápido a la
aleación hierro-carbono con un contenido
de carbono de entre 0.7 y 0.9 % a la cual
se le agrega un elevado porcentaje de
tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5
%), y de vanadio (0.8 a 3.2 %). Las
herramientas construidas con estos aceros
pueden trabajar con velocidades de corte
de 60 m/min. a 100 m/min (variando esto
con respecto a la velocidad de avance y la
profundidad de corte), sin perder el filo de
corte hasta, la temperatura de 600° C y
conservando una dureza Rockwell de 62 a
64.
35
Extra-rápidos.
Estos
aceros
están
caracterizados por una notable resistencia
al desgaste" del filo de corte aún a
temperaturas superiores a los 600° C por
lo que las herramientas fabricadas con
este material pueden emplearse cuando
las velocidades de corte requeridas son
mayores a las empleadas para trabajar con
herramientas de acero rápido. Los aceros
extra-rápidos tienen la misma composición
que los aceros rápidos, a los cuales se les
añade del 4 al 12 % cobalto.
ALEACIONES DURAS (ESTELITAS)
Es una aleación cuyos principales
componentes son tungsteno (10-20 %),
cromo (20-35 %), cobalto (30-35 %),
molibdeno
(10-20
%),
pequeños
porcentajes pe carbono (0.5-2 %) y de
hierro hasta 10 %. Dichas aleaciones son
preparadas en forma de pequeñas placas
fundidas, las cuales se sujetan en la
extremidad maquina_ de un mango de
acero al carbono. Las herramientas
construidas
con
estas
aleaciones
presentan las siguientes ventajas:
a) Se pueden trabajar metales duros con
altas velocidades de corte (de 5 a 10 veces
superiores a las velocidades utilizadas con
herramientas de acero rápido).
b) Conserva los filos de
temperaturas hasta de 800° C.
corte
36
MATERIALES CERÁMICOS.
Es el producto obtenido por sinterización
del óxido de aluminio combinado con
óxido de sodio y óxido de potasio. Estos
materiales aleados con óxido de silicio
forman el compuesto para sinterizar a
temperaturas próximas a 1800° C. Las
placas de cerámica no resisten cargas de
flexión superiores a los 40 kg/mm², pero
en cambio presentan una gran resistencia
a la abrasión; por tal motivo se emplean
especialmente para el maquinado de
metales no ferrosos, grafitos, etc.
a
c) El afilado se realiza fáci1ment_ a la
muela como todas las herramientas de
acero rápido y extra-rápido.
CARBUROS.
Son aleaciones en forma de pequeñas
placas obtenidas por sinterización a
temperaturas comprendidas entre 1400º
C y 1700° C. Sus principales componentes
son: carburo de tungsteno (WC), carburo de titanio (TiC) o carburo de cobalto
(CoC).
Su
aplicación
y
velocidades
son
determinadas por el material a mecanizar
y el tipo de herramienta de corte, esta
tabla nos muestra las velocidades
recomendadas para la mecanización en
materiales ferrosos y no-ferrosos.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
defecto, se usara la reversa del mismo una
vez que se ha hecho la pasada
correspondiente en la profundidad
deseada.
Hoy en día las herramientas han ido
cambiando de tal manera que se hacen
más cómodas y girar ó cambiar pastillas o
inserto que tienen afilados específicos
para el tipo de trabajo y material.
•
Operación.
En este tipo de tornos las piezas ya deben
tener las medidas del barreno o en su
respectivo caso, el diámetro del bastago a
mecanizar.
El mecanizado de una cuerda en este tipo
de tornos es una de las operaciones mas
simples, ya que solo bastara en elegir de la
tabla de selecciones la posición de las
palancas de avance del carro y la
colocación de la herramienta de manera
correctamente, iniciar su operación y
realizar el embrague que es normalmente
usando el reloj de la maquina o en su
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
•
Puesta en marcha.
La puesta en marcha se realiza de la
siguiente manera:
1. Seleccione de la tabla en caja Norton,
las posiciones de las palancas, que
darán la velocidad de avance del carro
o de los carros.
2. Coloque la herramienta de corte en la
torreta y esta a su vez en la torreta
3. Coloque para el caso de
roscas
internas, la herramienta (machuelo)
en la portaherramienta de la torreta.
4. Alinear la herramienta con la pieza, de
tal manera que forme un ángulo de
90.
5. Inicie la operación de giro acercando
la herramienta
6. Haga el primer corte con el cálculo de
pasadas y verifique.
7. Finalmente ajuste la cantidad de
pasadas y la profundidad de corte,
encienda el soluble e inicie el ciclo.
Elaborará un resumen grupal
sobre el tema entregándolo al
PSA con sus respectivas
conclusiones.
37
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia científico-teórica.
™ Identificar las estructuras moleculares
de los aceros comunes y los aceros
inoxidables.
El alumno:
• Investigará
las
propiedades
y
características que deben reunir los
aceros para herramienta y la forma en
que se unen las moléculas para formar
un acero para herramienta.
Competencia analítica.
™ Comprender el uso de ángulos en el
afilado de herramientas de corte.
El Alumno:
•
38
Analizará el ángulo de las herramientas
de corte utilizadas para roscas
mencionando cual es la importancia
del ángulo con respecto al material a
maquinar y a la velocidad a utilizar.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
Unidad de
aprendizaje:
1
Práctica número:
1
Nombre de la
práctica:
Maquinado de una pieza en un torno
semiautomático de torre o revólver.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá elaborar una pieza
mecánica en un torno semiautomático de torre o revólver de
acuerdo con las especificaciones del dibujo para la fabricación de
piezas mecánicas de uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
7 hrs.
Materiales
•
•
•
Acero
cold
rolled
diámetro
1
1/8”
x
longitud 10 5/8”.
Soluble para corte.
Manual de operación.
Maquinaria y equipo
•
Torno semiautomático.
•
Vernier.
•
Juego de herramientas
mecánicas.
•
De seguridad:
•
Mandil.
•
Herramienta
•
Plantillas para centrado
de buriles.
•
Buril para ranurado.
•
Buril de centros.
•
•
Buril para refrentado y
cilindrado.
Juego de llaves allen.
Anteojos de seguridad.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
39
Procedimiento
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
2. Interpretar el croquis de dibujo de la pieza mecánica que se va a elaborar
3. Verificar las medidas y longitudes del dibujo de la pieza indicada en la figura.
4. Revisar el manual de operación del torno semiautomático.
5. Preparar el material que se va a maquinar.
6. Establecer en el ciclo de trabajo el orden de las distintas fases de barrenado, conizado,
cilindrado, ranurado, avellanado y tronzado
7. Preparar las herramientas y accesorios de corte necesarios para cada tipo de maquinado
(Si se requiere otra herramienta, se debe fabricar a partir de un buril virgen, dándole la
forma requerida).
8. Establecer las distancias de recorrido de cada herramienta, ajustándolas con los topes
de los carros transversal y longitudinal.
9. Determinar los avances en mm/ vuelta de cada herramienta, de acuerdo con la calidad
de material a trabajar, el tipo de herramienta y el grado de acabado.
10. Verificar que la máquina se encuentre en condiciones de operar.
11. Determinar el ciclo de trabajo para la fabricación de la pieza, así como la cantidad de
estaciones de la torreta revólver.
12. Verificar el número de revoluciones del husillo para realizar cada fase del trabajo, ya sea
activa o pasiva.
13. Seleccionar las velocidades de corte y avance, de acuerdo con las tablas que presenta el
fabricante de la máquina herramienta y los cálculos realizados en clase.
14. Ejecutar un maquinado de prueba de acuerdo con los pasos establecidos en el ciclo de
trabajo.
15. Considerar que la máquina es un torno de torreta o revólver semiautomático, y que los
cambios de herramienta se efectúan de manera automática al mover la manivela del
carro longitudinal hacia la derecha del que opera, y que los maquinados son en parte
automático y en parte manual.
16. Efectuar el maquinado.
17. Verificar las medidas de la pieza terminada.
18. Establecer las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza.
19. Efectuar un segundo maquinado siguiendo el ciclo de trabajo para obtener la calidad
establecida en el dibujo, de acuerdo con el corte que se ha establecido.
20. Realizar un reporte de la práctica que incluya.
• Las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza
• Observaciones.
• Conclusiones.
40
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Procedimiento
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
3
10
28
38
17
34.9
25
9.04
Rosca 1 1/8 “
12 NF
Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en milímetros.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
41
Lista de cotejo de la práctica
número 1:
Maquinado de una pieza en un torno semiautomático
de torre o revolver.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Desarrollo
Sí
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la máquina
antes de iniciar la práctica.
2. Interpretó el croquis del dibujo de la pieza mecánica que se va a
elaborar.
3. Verificó las medidas y longitudes del dibujo de la pieza indicada
en la figura 1.
4. Revisó el manual de operación del torno semiautomático.
5. Preparó el material que se va a maquinar.
6. Estableció en el ciclo de trabajo el orden de las distintas fases de
barrenado.
7. Ejecutó un maquinado de prueba de acuerdo con los pasos
establecidos en el ciclo de trabajo.
8. Efectúo el maquinado.
9. Verificó las medidas de la pieza terminada.
10.Estableció las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el
plano de la pieza.
11.Efectúo un segundo maquinado siguiendo el ciclo de trabajo
para obtener la calidad establecida en el dibujo.
12.Realizó un reporte de la práctica
4 Separar los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
42
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y
trabajo en equipo.
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Evaluación:
43
Unidad de
aprendizaje:
1
Práctica número:
2
Nombre de la
práctica:
Maquinado de
automático.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá elaborar una pieza
mecánica utilizando torno automático y las especificaciones del
dibujo, para la fabricación de piezas mecánicas de uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
7 hrs.
Materiales
•
•
pieza
en
un
Maquinaria y equipo
Barra de acero cold
rolled de 20 mm de
diámetro.
•
Torno automático.
•
Llave de torreta.
Tablas para velocidades
de corte.
•
Llave de chuck.
•
Vernier.
•
De seguridad:
•
Mandil.
•
Anteojos de seguridad
•
•
•
Solución para corte.
Manteca de cerdo.
Manual de operación.
torno
Herramienta
•
•
Plantillas para centrado
de buriles.
• Buril para rosca nacional
americana.
•
Moleteador.
•
Broca de centros.
•
Buril para ranurado.
•
44
Juego de herramientas
mecánicas.
Buril para refrentado y
cilindrado.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Procedimiento
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
o Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de
iniciar la práctica.
o Interpretar el dibujo del tornillo de cabeza moleteado a producir que se
muestra en la figura 2.
o Revisar las longitudes y parámetros del tornillo a producir.
o Seleccionar las herramientas a emplear tales como herramienta derecha,
izquierda, de fileteado, de machuelado y de moleteado.
o Determinar los parámetros del tornillo de cabeza moleteado.
o Determinar los parámetros de operación de la máquina.
o (La rosca es de 10 mm de diámetro y tiene un paso de 1.5 mm.)
o Montar las herramientas seleccionadas en orden.
Nota: Se debe tener cuidado de montar las herramientas con la longitud adecuada
al tamaño de la pieza a fabricar.
Seguir el ciclo de trabajo siguiente:
Primer tiempo.
o Apertura de la pinza.
o Aproximación del tope de la barra.
o Avance de la barra.
Segundo tiempo.
o Cierre de la pinza.
o Retroceso del tope de la barra.
o como se indica en la figura 3.
Tercer tiempo.
o Colocación de las herramientas para torneado axial simultáneo.
o Apertura de la válvula del líquido refrigerante.
Cuarto tiempo.
o Ejecución del torneado de las partes cilíndricas del cuerpo en sentido axial
mediante herramientas alimentadas automáticamente como se indica en la
figura 3.
Quinto tiempo.
o Retroceso rápido de las herramientas anteriores.
o Avance rápido de las herramientas transversales.
Sexto tiempo.
o Ejecución de las operaciones de forma y de moletear como se indica en la
figura 4.
Séptimo tiempo.
o Retroceso rápido de la herramienta transversal.
o Avance rápido de la herramienta terraja de roscar, como se indica en la figura5
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
45
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Octavo tiempo.
o Avance axial de la terraja de roscar para el roscado del cuerpo.
o Retorno rápido de la herramienta terraja de roscar.
o Avance rápido de la herramienta del carro porta herramienta para la
herramienta de tronzar como se indica en la figura 6.
Noveno tiempo.
Avance radial de la herramienta de tronzar para separar la pieza acabada.
Retorno rápido de la herramienta de tronzar.
Cerrar la válvula del líquido refrigerante.
Proyectar el perfil de las levas de acuerdo al ciclo de trabajo expuesto.
Ejecutar un maquinado de prueba.
Verificar que las medidas de la pieza elaborada correspondan a las especificaciones de la
figura 2.
Hacer los ajustes necesarios.
Ejecutar el maquinado del lote.
Realizar un reporte de la práctica que incluya.
• Las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza.
• Observaciones.
• Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1
Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en
46
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Procedimiento
los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
Figura 2 y Fig. 3 Torneado del cuerpo. (respectivamente)
18 mm
20 mm
18 mm
17 mm
10 mm
77 mm
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
47
Procedimiento
Fig. 4 Ejecución garganta-moleteado
Fig. 5 Roscado
Fig. 6 Tronzado
48
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Lista de cotejo de la práctica
número 2:
Maquinado de pieza en un torno automático.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Desarrollo
Si
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la
máquina antes de iniciar la práctica.
2. Interpretó el dibujo del tornillo de cabeza moleteado a producir
que se muestra en la figura 2.
3. Revisó las longitudes y parámetros del tornillo a producir.
4. Seleccionó las herramientas a emplear tales como, herramienta
derecha, izquierda, de fileteado, de machuelado y de
moleteado.
5. Determinó los parámetros del tornillo de cabeza moleteado.
6. Determinó los parámetros de operación de la máquina.
7. Montó las herramientas seleccionadas en orden.
8. Siguió el ciclo de trabajo.
9. Proyectó el perfil de las levas de acuerdo al ciclo de trabajo
expuesto.
10. Ejecutó un maquinado de prueba.
11. Verificó que las medidas de la pieza elaborada correspondan a
las especificaciones de la figura 2.
12. Hizo los ajustes necesarios.
13. Ejecutó el maquinado del lote.
14. Realizó un reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables.
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
49
™ Realizó la práctica con responsabilidad, limpieza, seguridad y
trabajo en equipo.
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
50
Hora de
término:
Evaluación:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Unidad de
aprendizaje:
1
Práctica número:
3
Nombre de la
práctica:
Maquinado de una pieza en un torno
para roscar.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deber elaborar roscas con un torno
de roscado, de acuerdo con las especificaciones del dibujo para su
uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
8 hrs.
Materiales
•
Barra hexagonal de 1
1/4”.
Maquinaria y equipo
•
•
Torno roscador.
Peines
de
roscar
según necesidades.
•
Brocha de 2”.
•
Soluble de corte.
•
Vernier.
•
Manteca de cerdo.
•
Gage de cuerdas.
•
De seguridad:
•
Mandil.
•
Anteojos.
•
•
Tablas
estándar
de
tornillos
según
la
normatividad nacional.
Manual de operación.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Herramienta
•
Plantillas para centrado
de buriles.
•
Juego de llaves mixtas.
•
Buril para rosca Acme.
•
Buril para rosca nacional
americana.
•
Buril para refrentado y
cilindrado.
•
Lima plana fina.
51
Procedimiento
­
Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
Aplicar las medidas de seguridad e higiene.
­
Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
™
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
2. En esta práctica se fabricará un lote de 50 tornillos de ¾“ 10 NC- 2A, con una longitud
de 10 cm.
3. Revisar el dibujo y sus especificaciones para elaborar la pieza que se muestra en la figura
7.
Las notaciones son:
¾ “Diámetro de la rosca.
10 Número de hilos por pulgada.
NC
Tipo de rosca: nacional gruesa.
2 Ajuste medio.
A Rosca exterior.
4. Verificar las condiciones de operación de la máquina.
5. Preparar las 50 piezas requeridas, cilindrando la barra hexagonal hasta alcanzar el
diámetro solicitado para la rosca; hasta alcanzar la longitud del tornillo que se pide,
auxiliándose con las tablas de roscado.
Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en pulgadas
3/4” 10 NC-2A
Fig. 7
52
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Procedimiento
6. Seguir el ciclo de trabajo siguiente.
• Seleccionar el peine de acuerdo con el tipo de rosca a maquinar.
• Verificar en la tabla del manual de operación la profundidad de corte por
pasada hasta alcanzar la altura total del filete.
• Verificar la velocidad de giro del husillo principal en función de la profundidad
de corte y tipo de material auxiliándose con las tablas del manual de
operación de la máquina.
• Montar en el chuck portapeines los peines seleccionados.
• Ajustar la abertura del chuck portapeines al diámetro de la pieza en bruto.
• Ajustar el chuck portapeines para la profundidad de corte de la primera pasada.
• Colocar la pieza a roscar en la boquilla del husillo principal, verificando que los
peines no golpeen el husillo.
• Colocar el chuck portapeines en el filo de la pieza en donde debe iniciar la rosca.
• Ajustar la abertura del chuck portapeines para la profundidad de corte de la primera
pasada.
• Encender la máquina.
Nota: El chuck portapeines debe empezar a desplazarse hacia el chuck principal.
Abrir la válvula del soluble de corte.
7. Realizar el roscado hasta la longitud de rosca requerida.
8. Cerrar la válvula del líquido soluble de corte y apagar la máquina cuando se alcance la
longitud de rosca requerida.
9. Invertir la dirección de giro del chuck principal.
10. Encender la máquina nuevamente y apagarla cuando la totalidad de la rosca haya salido
del chuck portapeines.
11. Esta operación debe ser precisa, pues el chuck portapeines debe detenerse en la posición
inicial del proceso de fabricación de la rosca, si el torno cuenta con un mecanismo
automático de tope, ajustarlo al inicio del proceso.
12. Ajustar nuevamente la abertura del chuck portapeines hasta alcanzar la profundidad de
corte de la segunda pasada.
13. Repetir el proceso hasta alcanzar la profundidad de filete requerida por el tornillo, según
la norma.
14. Repetir el procedimiento hasta completar el lote requerido.
15. Nota: Se recomienda realizar varias roscas de medidas diferentes, a fin de ejercitar el
procedimiento base de operación de la máquina. No será necesario fabricar lotes
numerosos de piezas, es suficiente que se maquinen entre 5 y 10 roscas de cada medida
seleccionada.
16. Realizar un reporte de la práctica que incluya.
17. Las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
53
Observaciones.
Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
54
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Lista de cotejo de la práctica
número 3:
Maquinado de una pieza en un torno para roscar.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Desarrollo
Sí
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Revisó el dibujo y sus especificaciones para elaborar la pieza
que se muestra en la figura 7.
2. Verificó las condiciones de operación de la máquina.
3. Preparó las 50 piezas requeridas cilindrando la barra hexagonal
hasta alcanzar el diámetro requerido para la rosca, y la longitud
del tornillo que se pide, auxiliándose con las tablas de roscado.
4. Siguió el ciclo de trabajo.
5. Encendió la máquina.
6. Realizó el roscado hasta la longitud de rosca requerida.
7. Cerró la válvula del líquido soluble de corte.
8. Apagó la máquina cuando se alcance la longitud de rosca
requerida.
9. Invertir la dirección de giro del chuck principal.
10. Encendió la máquina nuevamente y la apago cuando la
totalidad de la rosca salió del chuck portapeines.
11. Ajustó nuevamente la abertura del chuck portapeines hasta
alcanzar la profundidad de corte de la segunda pasada.
12. Repitió el proceso hasta alcanzar la profundidad de filete
requerida por el tornillo según la norma.
13. Repitió el procedimiento hasta completar el lote requerido.
14. Realizó un reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
55
1
Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
56
Hora de
término:
Evaluación:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
RESUMEN
En este capítulo se establecieron los
fundamentos
para
determinar
las
necesidades de maquinado de una pieza a
partir de los requerimientos del diseño
para su fabricación en maquinas
especiales, tales como torno.
Se tuvo que realizar el análisis de la
información contenida en el diseño de la
parte, tales como los materiales, las
dimensiones, las tolerancias, los acabados,
los
tratamientos
térmicos
y
las
consideraciones del maquinado para
procesos especiales, así como las
herramientas usadas.
Entre las condiciones del maquinado de
una pieza específica, se consideraron, la
velocidad de avance de la herramienta, la
profundidad de corte y las revoluciones
del husillo, ejemplificando de acuerdo a
una pieza sencilla para el mejor
entendimiento del alumno.
Entre las necesidades del maquinado se
estudiaron los materiales, su calidad, su
preparación, el cálculo de pasadas por
maquinado y el calculo de la profundidad
de corte.
También se vio en este modulo, las
velocidades a usar de acuerdo al tipo de
material de la herramienta y el tipo de
material a mecanizar.
En el ultimo tema de esta unidad se
explico el uso a través de la historia de los
tornos usados específicamente para la
elaboración de cuerdas, haciendo especial
hincapié en que son usados de manera
especifica de acuerdo al tipo de trabajo a
realizar, ya que aunque puede hacer
muchas tipos de cuerdas y pasos de las
mismas, tienen sus pequeñas diferencias
de un torno paralelo, sin embargo son de
un uso mas sencillo que los antes
mencionados.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
57
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS
1.
¿Qué diferencias pueden ser enlistas como diferencias entre un torno
paralelo y un torno automático?
2.
¿Por que son llamados tornos revolver?
3.
¿A que le llamamos útiles y por que consideras que son llamados de esta
manera?
4.
¿Que diferencias hay entre las herramientas usadas para el corte en
maquinas convencionales y maquinas especiales?
5.
¿Como es el manejo de estas maquinas especiales comparado con maquinas
convencionales?
6.
¿Cuál es la diferencia entre un torno semi-automático y un torno
automático?
7.
¿Consideras que son importantes los tiempos de mecanizado en maquinas
convencionales y porque?
8.
¿Por que es conveniente hacer cálculos en la cantidad de operaciones en
maquinas convencionales y/o especiales?
9.
¿Consideras importante
herramientas de corte?
el
material
del
que
esta
construidas
las
10. ¿De acuerdo a lo tratado en este capitulo, menciona las herramientas
usadas en la mecanización por la constitución de que están fabricadas?
11. ¿Comenta con tus compañeros y escribe la mejor herramienta que
consideres debería ser empleada en la mecanización?
58
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
OPERACIONES CON LAS FRESADORAS ESPECIALES.
Al finalizar la unidad, el alumno realizará operaciones básicas en
fresadoras especiales, de acuerdo con las especificaciones del dibujo de
las piezas mecánicas para su elaboración.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
59
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
MAQUINADO DE PIEZAS EN
MÁQUINAS HERRAMIENTA
ESPECIALES.
108 HRS.
Módulo
Unidad de
Aprendizaje
1.-Operación con los
Tornos Especiales.
34 Hrs.
Resultados
de
Aprendizaje
2.-Operaciones
con
las
Fresadoras
Especiales.
34 Hrs.
2.1.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
fresadoras verticales y
horizontales para la
obtención de piezas
maquinadas de acuerdo
con
sus
especificaciones.
24 Hrs.
2.2.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
la fresadora roscadora
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
a
sus
especificaciones.
10 Hrs.
60
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
SUMARIO
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
bajo la misma especificación, pero con un
alto volumen, por lo que el uso de una
maquina convencional seria incosteable el
producto ó elevaría el costo del producto,
dejándolo fuera de la competencia.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramentales.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
A continuación se dan algunos ejemplos,
características de maquinarias empleadas
para
diferentes
operaciones
y
combinaciones de las mismas.
Máquina transfer lineal con 4 cabezales y
2 estaciones
Características Técnicas:
•
•
•
•
Potencia de U. O.: 72: 3 HP
Recorrido máximo: 115 mm
Mesa desplazable hidráulica
recorrido: 200 mm
Montada sobre guías lineales
RESULTADO DE APRENDIZAJE
2.1.
2.1.1
•
Realizar operaciones de maquinado
empleando fresadoras horizontales
y verticales para la obtención de
piezas maquinadas de acuerdo con
sus especificaciones.
Fresadoras Horizontales
de varios cabezales.
Características Constructivas:
•
Nomenclatura.
Hoy en día las maquinas que son usadas
con este tipo de cabezales son diseñadas
fabricadas bajo especificaciones propias
de la operación, es decir, se fabrican para
operaciones especificas (fresar bancadas
de maquinas, barrenados de equipos y
maquinarias, etc…), todo ello es realizado
•
Constituido con unidades de
mecanizado modelo U. O: 72 y U. R:
65 para perforado y roscado
respectivamente. Mesa de
traslación de 2 posiciones de
comando hidráulico.
Posee cabezales múltiples a centros
fijos para perforar y roscar.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales61
Alta
productividad
y
rendimiento;
totalmente protegido con cerramiento
construido en policarbonato.
La alimentación es semiautomática y los
cabezales pueden ajustarse a las
necesidades.
Dispone de tres unidades de fresado
copiador que funcionan completamente
independiente uno del otro. Manejo
separado de los cabezales horizontales y
verticales.
Apriete de la pieza de trabajo hacia arriba
(colocación de la cerradura), con lo que no
es necesario ajustar la máquina de nuevo
para la medida del mandril en perfiles de
diferentes alturas.
Se realiza un cambio fácil del utillaje
mediante el Spindle lock. Dispone de un
sistema flexible de topes con rodillos de
soporte y topes abatibles regulables.
Datos técnicos.
La velocidad del cabezal de fresado es de
12.000 rpm. Conmutación de velocidad,
de regulación continua, de 5.000 rpm a
12.000 rpm; debido a esto es posible
fresar también perfiles delgados de acero.
La capacidad de apriete para los perfiles es
de 115x100 mm. El voltaje es de 230 ó
240 V, 3 ph y 50 Hz. La potencia
desarrollada por cada motor es de 740 W.
El suministro de aire comprimido es a 7
bares. El consumo de aire por cada ciclo
de trabajo es de 12 litros sin pulverización,
y de 24 litros con pulverización.
La fresadora copiadora de Elumatec
modelo 178/03 es la máquina ideal para la
fabricación económica de puertas. Está
pensada para fresar cilindros de perfiles y
rosetas
redondas
(cerraduras
de
seguridad) en sistemas de perfiles, es
decir, en perfiles de múltiples cámaras de
gran profundidad.
62
En cuanto a sus dimensiones: largo de 980
mm, profundo de 1.250 mm, y altura de
1.610 mm. Su peso es de 310 kg.
1. Unidad de fresado arriba: capacidad de
fresado por tope y plantilla copiadora de
340x100 mm, y una carrera de 110 mm.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
2. Unidad de fresado debajo: capacidad
de fresado por tope y plantilla copiadora
de 240x90 mm, con carrera delante de 95
mm y carrera detrás de 45 mm.
Opciones.
•
•
Se pueden solicitar plantillas copiadores,
plantillas copiadoras vírgenes, pinzas,
aprietes especiales, pies y barras-guía,
sistema de tope, utillaje para fresar y
superlubrificante.
•
•
Máquina Especial de 2 Estaciones, para
Perforado y Roscado
•
•
•
•
•
•
•
Unidad perforadora modelo: U.O.
65.
Unidad roscadora modelo: U.R. 65.
Plato de rotación de 3 posiciones
servoasistido.
Potencia de cada unidad: 3 HP.
Diámetro máximo de perforado:
15 mm.
Diámetro máximo de roscado: 16
mm.
Productividad: 24 op. / h.
Características Constructivas:
•
Base construida en SAE 1010
soldado y destensado, provista con
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
•
•
•
•
zapatas
antivibratorias
con
regulación de altura para su
nivelación.
Unidad de perforado y roscado.
Plato de rotación de 3 posiciones,
con sistema de bloqueo hidráulico y
posicionado neumático
Cabezales múltiples de perforado y
roscado construidos en forma
especial según requerimiento.
La máquina está equipada con un
sistema de soplado de viruta por
medio de 2 eyectores neumáticos
que limpian la zona de carga y
descarga de pieza.
La refrigeración se logra a través de
un equipo provisto con bomba de
1/4 HP a 2800 r. p. m., con canasto
separador de virutas y sistema de
filtrado.
El equipo eléctrico está gobernado
por medio de un PLC.
Los elementos son neumáticos.
Métodos de trabajo.
El uso de las maquinas antes descritas es
extremadamente sencillo, ya que solo es
necesario alimentar al equipo de materia
63
prima, extraer el producto terminado (en
algunos casos), y oprimir el botón de
inicio de la operación, aunque resulta mas
complicado el mantenimiento y ajuste de
el equipo una vez que hay que dar
mantenimiento ó se descompone, porque
intervienen aspectos eléctricos, mecánicos,
neumáticos, hidráulicos y electrónicos (uso
de PLC´s).
Husillo: lugar de montaje de la
herramienta
-Debe producir el par necesario para
producir el corte
·Mesa: lugar de montaje de la pieza
-Entre mesa y husillo se posibilitan
movimientos en los 3 ejes
Realizará por equipos un cuadro
comparativo en donde se
especifiquen las operaciones
capaces de ser realizadas en
fresadoras horizontales.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia para la vida.
™ Identificar los trabajos que se realizan
en una fresadora horizontal de varios
cabezales.
El alumno:
• De acuerdo a los tipos de trabajos que
se
realizan
en
las
fresadoras
horizontales de varios cabezales
demostrará en que partes de la
maquinaria pesada
se utilizan las
piezas maquinadas.
2.1.2
•
64
Fresadoras verticales de
mesa giratoria y dos
cabezas.
a). Husillos
b). Cabezal de avance (neumatico)
c). Alojamiento de pieza (dispositivo para
sujeción de material a mecanizar)
d). Mesa soporte
e). Mesa
f). Motor
g). Sensor de proximidad
h). Boton de apagado
i). botones de accionamiento
•
Métodos de trabajo.
Las operaciones de trabajo en este tipo de
maquinaria pueden ser específicas y
combinadas,
dependiendo
de
las
necesidades por mecanizar en los
productos fabricados.
A continuación se enumeran los tipos de
trabajos en estas maquinas.
Nomenclatura.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
•
Herramental.
Tipos de herramientas utilizadas en la
fresadora
•
Materiales de trabajo.
La siguiente tabla muestra el tipo de
material a mecanizar
FRESA DE CORTE LATERAL.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
65
Este tipo de fresas son estrechas,
cilíndricas y con dientes en cada lado y en
la periferia se utilizan para cortar ranuras y
caras verticales.
En este caso es una fresa de dientes
rectos, y su montaje en la máquina se
lleva a cabo mediante el uso de un árbol,
que se coloca con su respectivo soporte en
ves del cabezal. (Ver Tipos de operaciones
que se realizan en la fresadora.)
extremo y en la periferia y se instala en el
husillo con un adaptador. Las fresas con
dos acanaladuras, tienen filos de diferente
longitud en el extremo y pueden utilizarse
para taladrar agujeros poco profundos, en
el caso de más de dos acanaladuras, como
la de la fotografía, se requiere un agujero
piloto para poder taladrar un agujero. (Ver
Tipos de operaciones que se realizan en la
fresadora.)
SIERRA PARA CORTAR METALES.
FRESA CORTADORA DE ENGRANES.
Este tipo de fresadora esta dentro del
grupo de fresas perfiladas, las cuales
tienen la forma o perfil exactos de la pieza
que se va a producir y permiten la
reproducción exacta de piezas de forma
irregular a menor costo que con la mayor
parte de las otras fresas.
En este caso la fresa tiene exactamente la
forma del engrane que se desea tallar. La
sujeción es dela misma manera que la
fresa de corte lateral.
FRESA ESCARIADORA
INTEGRALES.
CON
Estas
son
básicamente
fresadoras
delgadas para planchas. Algunas de ellas
tienen los lados con rebajos o cóncavos
para evitar rozamientos o que se atasquen
cuando están en uso y las otras tienen
dientes laterales.
DIENTES
Este tipo de fresadoras pueden tener dos
o más acanaladuras, tienen dientes en el
66
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
pero sólo están destinadas a realizar
operaciones de fresado.
Es importante mencionar que las
maquinas especiales están en su mayoría
de las ocasiones manejados por PLC’s que
hacen a su vez la función del mando de
control numérico.
Fresa madre
•
Operaciones.
La transformación de la fresadora clásica
en un centro de mecanizado ha
sobrevenido como consecuencia de
dotarla
de
la
potencialidad
para
desarrollar operaciones de trabajo que
tradicionalmente se realizaban en otro
tipo de máquinas. Es el caso del taladrado,
y del roscado fundamentalmente. En
efecto, este tipo de operaciones no son
cinemática y conceptualmente hablando
distintas del fresado, dado que aunque
tengan
implicaciones
mecánicas
y
tecnológicas bien distintas, todas ellas se
ejecutan mediante un movimiento de
corte circular, con la ayuda de una
herramienta rotativa. Esto es lo que hizo
posible que en un momento dado se
integrasen este tipo de operaciones en
una misma máquina que conocemos
como centro de mecanizado. Por lo tanto,
y hasta aquí, un centro de mecanizado es
una máquina herramienta dotada de
control numérico que permite realizar
distintas operaciones de mecanizado
como fresado, taladrado y roscado. En
este sentido se debe establecer la
diferencia entre centros de mecanizado y
fresadoras de control numérico, dado que
éstas últimas son máquinas herramienta
que si están dotadas de control numérico
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Alojamientos o vaciados
Taladrado
hasta
una
determinada
profundidad y fresado posterior
·O bien fresado en rampa en varios cortes
·Para taladrar es necesario que los filos de
corte atraviesen el centro de la
herramienta
·Fresas muy polivalentes: aplicables a
taladrados y/o rasurados.
Ranuras y cortes
·Se utilizan fresas de disco en
Lugar de fresas de ranurar
·Diferencia: relación
Profundidad/longitud
·Esfuerzo de corte sólo en una
Pequeña parte de los dientes:
Vibraciones
·Solución: volantes de inercia
67
Torno-fresado
Combinación de ambos procesos
·Una fresa rotativa mecaniza una pieza
que gira
·Aplicaciones:
-Formas excéntricas (cigüeñales,
etc)
-Piezas con elementos que sobresalen
-Piezas que no pueden girar a gran
velocidad.
Chaflanes
Operaciones típicas: chaflanes o cortes en
forma de V
·Normalmente herramientas específicas
·A veces herramientas de planear o
ranurar mediante giro del husillo
·En ocasiones se emplean limas (trabajo
por abrasión)
68
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
•
Puesta en marcha.
El inicio de la operación en estas maquinas
esta directamente relacionado con el tipo
mecanizado y la cantidad de pasadas que
se realizan en el proceso deseado, pero
solo es de considerar antes de ingresar los
datos en el PLC o en el control, los
siguientes datos:
Parámetros que definen la operación de
fresado
Características de la herramienta:
D: diámetro de la fresa (mm)
z: número de dientes
u: paso de dientes (mm)
Se cumple:
A: profundidad de pasada axial (mm)
material eliminado en dirección axial
profundidad de corte en fresado frontal
ancho de corte en fresado periférico
aR: profundidad de pasada radial (mm)
material eliminado en dirección radial
ancho de corte en fresado frontal
profundidad de corte en fresado periférico
Condiciones de corte:
n: velocidad de giro de la herramienta
(r.p.m)
v: velocidad de corte (m/min)
· es la velocidad periférica de la fresa
Se cumple:
sZ: avance por diente (mm/diente)
· espacio recorrido por la pieza durante el
tiempo que un diente está cortando en
una vuelta de la
herramienta
sN: avance por vuelta (mm/rev) espacio
recorrido por la pieza durante un giro
completo de la herramienta (sN=z×sZ)
s’: velocidad de avance (mm/min)
· velocidad lineal de avance de la pieza
(s’=sN×n) a
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Realizará por equipos una tabla
de los cálculos de velocidades
en donde anexe los tipos de
materiales a ocupar y las
herramientas.
69
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia para la vida.
™ Identificar los trabajos que se realizan
en una fresadora horizontal de varios
cabezales.
El alumno:
• De acuerdo a los tipos de trabajos que
se
realizan
en
las
fresadoras
horizontales de varios cabezales
demostrará en que partes de la
maquinaria pesada
se utilizan las
piezas maquinadas.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
2.2.
Realizar operaciones de maquinado
empleando la fresadora roscadora
para la obtención de piezas
maquinadas de acuerdo con sus
especificaciones.
2.2.1. Fresadoras para roscas.
•
Nomenclatura.
El roscado consiste en la mecanizacion de
espirales interiores o exteriores sobre una
superficie circular. Este tipo de sistenas de
unión y sujección (roscas) está presente en
todos los sectores industriales en los que
se trabaja con materia metalica
Su evolución tecnológica ha sido rápida.
En este sentido, Angel Benito, de la
empresa Gamor, señala: "Desde nuestra
entrada en el año 90, en el mundo de las
máquinas roscadoras ha habido grandes
cambios tanto en la concepción de
70
equipos de roscado, como en los
resultados a obtenener con dichos
equipos y nos orgullece ser los principales
impulsores de la mayoria de estos avances
técnicos".
Lo cierto es que siempre queda mucho por
inventar o mejorar. En este sector, como
en tantos otros, la empresa que no
invierte en I+D para el desarrollo
tecnológico de sus productos, está
abocada al fracaso. Un interesante
ejemplo lo constituye Gamor: "Como
fabricantes, tenemos cada dos años una
nueva invención que lanzamos al
mercado, y cada año ofrecemos una
mejora en toda la gama de equipos o en
los accesorios que los componen".
Pello Arizmendi Zubillaga, de la empresa
Erlo, destaca como evolución tecnológica
el paso del sistema tradicional con husillo
patrón hacia un sistema de roscado rígido
que sincroniza el movimiento de bajada
con el movimiento de giro.Esto se ha
logrado gracias a la utilización de
elementos electrónicos.
Las opiniones entre los fabricantes de
roscadoras y taladros en torno al sector
son muy diversas, como también lo son las
formas de abordar un trabajo de roscado
o taladrado por parte de los utilizadores.
Así, determinados profesionales piensan
que roscar y taladrar a la vez puede
ocasionar la rotura de machos, así como
generar problemas a la hora de centrar la
pieza,
utillaje
para
agarrar
el
portaherramientas...
Pero de lo que no cabe duda, en esto
están todos de acuerdo, es de que se debe
ofrece la posibilidad de ahorrar tiempo y
dinero. En este sentido se puede citar la
tendencia creciente hacia la mejora de las
herramientas de corte, que permiten
velocidades mayores.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Otro esfuerzo de los fabricantes de este
tipo de equipos se encamina hacia la
integración de los últimos avances del
mercado a los equipos para obtener una
mejora en los resultados.
Pero, ¿cuál es el secreto de una buena
roscadora? Angel Benito piensa que la
base está en tener una buena idea y en
saber transformar esa idea o concepto en
algo tangible, siguiendo primero unos
parámetros de calidad en su fabricación y
luego lo mismo en los sucesivos
departamentos, marketing, comercial,
distribución, mantenimiento técnico.
Las características son las siguientes:
a). Boquilla de montaje.
b). Husillo
c). Alimentación de motor (neumático o
eléctrico).
d). Columna
e). Mesa de fijación.
g). Controles.
•
En la siguiente maquina especial para
fresar barrenos, se describen algunas
particularidades
de
las
maquinas
fresadoras para roscar
•
•
•
•
•
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Métodos de trabajo.
Constituido por componentes standard
tales
como
mesas
desplazables
servoasistidas, unidad de mecanizado
modelo
U.
O:
70,
plato
de
posicionamiento con servomotor.
Gracias a su práctico diseño, el centro
permite realizar trabajos de fresado,
perforado y roscado programable.
Utilizado
generalmente
como
complemento
de
procesos
de
fabricación, permitiendo una gran
flexibilidad y adaptabilidad a distintos
tipos de piezas.
Usado específicamente como máquina
para corrección de balanceo en discos
y campanas de freno.
El manejo se realiza a través de una
unidad de diálogo hombre- máquina
con un menú de programa muy
sencillo de operar.
71
Tarraja.
• Herramental.
En algunos de los casos la sujeción de
estas herramientas es mediante conos.
•
Materiales de trabajo.
Es el método más sencillo y económico, se
utiliza para roscas triangulares. El tallado
se logra por medio de una herramienta de
acero de alta calidad, que si es para hacer
una rosca exterior o macho (como la de
un tornillo) se llama terraja y cuando se
requiere hacer una rosca interior o hembra
(como la de una tuerca) se utilizan unas
herramientas llamadas machuelos
También es usado los conos ISO, los conos
porta herramientas tipo ISO establecen su
posición cuando un actuador (hidráulico o
neumático) tira de él produciéndose un
asiento del cono dentro de otro cono
tallado en el eje del husillo. Si la velocidad
de giro aumenta, la fuerza centrífuga
también, provocando la expansión del eje
del husillo. Cuando esto sucede, los conos
ISO, tienden a introducirse más dentro del
husillo debido a que el actuador sigue
tirando de él. Esto puede desencadenar 2
problemas:
•
Machuelos
•
72
Imprecisión
en
el
mecanizado,
debido
al
desplazamiento
que
ha
sufrido
la
herramienta
respecto al husillo.
Atoramiento del cono en el
caso de que el husillo frene
de forma brusca y recupere
sus dimensiones.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
superficies del cono y el alojamiento del
eje. El doble contacto ofrece mayor
repetitibilidad a la hora de volver a colocar
el cono. Además se evita que el conjunto
cono-herramienta se introduzca dentro del
husillo, cosa que sucedía en el caso de
conos ISO con altas velocidades
Cono HSK
Cono ISO
Las principales ventajas que ofrecen los
conos HSK se deben fundamentalmente a
dos factores.
Por un lado, el sistema de amarre se
realiza mediante unas garras o mordazas
que se ajustan en un hueco tallado dentro
del cono en forma de copa. A medida que
la velocidad de giro aumenta se garantiza
el contacto en todo momento, ya que la
fuerza centrífuga expande las mordazas
que sujetan el cono contra el eje del
husillo. Esta circunstancia permite unas
condiciones de corte más agresivas,
además de aportar mayor rigidez y
precisión que los sistemas basados en
conos ISO.
Por otro lado, en la unión del cono y el
husillo, existe un doble contacto entre las
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
SUJECIÓN DE LA HERRAMIENTA
En general se busca una unión que
cumpla los siguientes requisitos:
•
•
•
Precisión, para minimizar la
desalineación
de
la
herramienta con el eje del
husillo (minimizar el runout)
Buscar la máxima rigidez a la
unión
Simetría del conjunto para
evitar desequilibrio
Existen diversos métodos de sujeción de
herramientas al cono, pero los más
comunes son la sujeción mecánica
mediante pinza, cono hidráulico y
zunchado térmico.
73
Sujeción mecánica mediante pinza
Es el método más utilizado. Se basa en
introducir la herramienta en una pinza y
ésta en el cono. Tras esta operación, se
aprieta una tuerca que empuja los
segmentos de la pinza contra la
herramienta, ejerciendo presión sobre la
misma. Las pinzas están divididas en
segmentos para que distribuyan la presión
sobre toda la superficie de la herramienta
de forma uniforme, además de facilitar su
deformación.
estos casos se deben utilizar los conos
hidráulicos o de zunchado térmico. Ambas
técnicas aportan mayor rigidez y precisión
que la sujeción mecánica.
Conos hidráulicos
Los conos hidráulicos amarran la
herramienta
mediante
un
sistema
hidráulico. Rodeando al orificio por donde
se introduce la herramienta hay una
membrana metálica. Adyacente a ésta se
encuentra un depósito de fluido (en la
parte interior del cono). Mediante el
accionamiento de un tornillo, éste mueve
un émbolo que aumenta la presión del
fluido hasta valores muy elevados. Esta
presión es ejercida contra la membrana
que sujeta la herramienta firmemente.
Cono de sujeción mecánica
Este sistema es válido para la gran
mayoría de las aplicaciones del MAV,
además de resultar económico. Otra
ventaja de este sistema es que se pueden
tener distintas pinzas para un solo cono,
pudiendo
montar
herramientas
de
diferentes diámetros en un solo cono.
En cuanto a precisión, una pinza de alta
calidad puede dar una desalineación de 78 mm a 25 mm desde el plano de la cara
del cono. Estos resultados se consiguen
con conos y pinzas de muy alta calidad,
donde el ajuste se realiza de forma
manual.
Para algunas operaciones, las pinzas de
sujeción
mecánica
no
son
lo
suficientemente rígidas o precisas. En
74
Sección de cono hidráulico
Debido a que todo el sistema hidráulico
está aislado del exterior, las impurezas
como la grasa, viruta, etc. no pueden
dañar el sistema de amare.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Los
conos
de
sujeción
hidráulica
minimizan la desalineación (runout) de la
herramienta respecto al cono.
Según algunas marcas comerciales, se
puede llegar a valores por debajo de los
2.7 mm medidos a una distancia de
2.5x∅hta desde el final del cono.
barrenado y rimado, la operación
fundamental y que determina la
terminación de la mecanización es el
roscado.
•
Puesta en marcha.
Además de precisión y rigidez, los conos
hidráulicos son capaces de soportar
fuerzas de corte elevadas (tanto laterales
como de torsión).
Como ya ha sido mencionado en este
capitulo, gracias a su práctico diseño, el
centro de maquinado permite realizar
trabajos de fresado, perforado y roscado
programable, es decir la puesta en marcha
dependera de la complejidad de la pieza.
Como gran desventaja que plantean los
conos hidráulicos se puede achacar por un
lado su elevado coste, hasta 5 veces más
que uno convencional y, por otro, que
sólo se pueden utilizar herramientas de un
solo diámetro con cada cono.
Recopilará información técnica
sobre los procesos de roscado en
fresadora.
Algunos fabricantes resuelven este último
problema permitiendo introducir unas
membranas adicionales entre la original y
la herramienta, ofreciendo así diferentes
diámetros en un solo cono.
Estos fabricantes aseguran que cada
membrana
puede
introducir
una
desalineación
adicional
de
1mm
aproximadamente.
Por lo general, este tipo de conos se
utilizan en operaciones de acabado y en el
mecanizado de moldes en materiales
duros.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia científico-teórica.
™ Comprender los principios de palanca,
fuerza, velocidad y ángulos aplicados
en las principales partes de las
fresadoras.
El alumno:
• Investigará y explicará como se aplican
los principios de palanca, fuerza,
velocidad y ángulos en las principales
partes de la fresadora.
Competencia analítica.
•
Operaciones.
Aunque se pueden hacer combinaciones
en
operaciones
especiales,
son
configuradas para realizar operaciones
especificas, variando en algunas como
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
™ Comprender el uso de ángulos en el
afilado de herramientas de corte.
El alumno:
• Elaborará
un
cuadro
sinóptico
75
mencionando los ángulos que se
utilizan en las herramientas de corte
utilizadas para el maquinado de roscas
en la fresadora.
76
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
Unidad de
aprendizaje:
2
Práctica número:
4
Nombre de la
práctica:
Maquinado de una pieza en la fresadora
horizontal.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá. elaborar una guía de rieles
de transmisión de carros de arrastre, empleando una fresadora
horizontal de dos cabezales de acuerdo con las especificaciones del
dibujo, para la fabricación de piezas mecánicas de uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
7 hrs.
Materiales
•
•
•
Barra de acero coldrolled de 100 x 10 x 10
cm.
Soluble de corte.
Manual de operación.
Maquinaria y equipo
•
Fresadora horizontal de
dos cabezales.
•
Escuadras.
•
Vernier.
Herramienta
•
Juego de herramientas
para mecánico.
•
Juego
de
combinadas.
•
llaves
Lima plana musa.
De seguridad:
•
Mandil.
•
Anteojos.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales77
Procedimiento
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica, de acuerdo con el manual del fabricante de la máquina.
2. Analizar las vistas, isométrico y medidas del dibujo de la pieza a fabricar que se
muestran en las figuras 8, 9 y 10.
Nota: El dibujo no está a escala, todas las cotas están en milímetros.
Fig. 8 Vista lateral y Fig. 9 Vista superior. (Respectivamente)
100
40
1000
20
800
78
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Procedimiento
Figura 10 Vista Frontal y Fig. 11 Isométrico.
20
20
20
40
40
100
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
79
Procedimiento
3. Revisar el manual de operación del fabricante para la utilización de la máquina.
4. Preparar el material que se va a emplear.
5. Preparar la barra guía a maquinar, escuadrando perfectamente las caras de ésta, se
recomienda utilizar una escuadra universal.
6. Determinar el proceso de maquinado.
• Seleccionar el cortador considerando tipo y tamaño.
• Seleccionar el árbol o adaptador necesario para sujetar el cortador.
• Seleccionar el o los dispositivos de sujeción necesarios, de acuerdo con la pieza
a maquinar.
• Seleccionar el líquido refrigerante que se requiere para la elaboración de la
pieza.
• Montar los dispositivos de sujeción y la pieza a maquinar en la mesa de la
fresadora.
• Colocar en los husillos los sujetadores de los cortadores.
• Colocar los cortadores dentro de los sujetadores.
• Seleccionar y ajustar la velocidad y avance, de acuerdo con el material a
remover.
• Ajustar la mesa en la posición y localización exacta del corte.
• Ajustar los husillos para la posición y localización exacta del corte.
• Ajustar la profundidad de corte.
7. Repetir los pasos para cada cambio de herramienta.
Nota: En este tipo de fresadoras, los maquinados se hacen de forma simultánea en
ambos lados de la pieza, por lo que se deberán montar los mismos cortadores en
ambos husillos. En cuanto al movimiento de los husillos, éste se efectúa en forma
simultánea, comandado por un solo control de avance.
8. Realizar maquinado de las ranuras laterales.
9. Calcular la velocidad y profundidad de corte por pasada hasta alcanzar la profundidad
requerida por la ranura
10. Práctica un barreno en la posición marcada en el plano como extremo de la ranura
lateral, a la profundidad requerida
Nota: Se debe considerar el material empleado, así como el tipo y medida del
cortador empleado.
11. Cambiar la herramienta a un cortador a la medida requerida por la ranura.
12. Realizar el maquinado de la ranura, ingresando el cortador en el barreno prácticado y en
la cantidad de pasadas calculadas.
13. Realizar el maquinado de los escalones laterales.
14. Efectuar nuevo cambio de herramienta para realizar el maquinado de los escalones
laterales.
80
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
15. Realizar el maquinado considerando la cantidad de pasadas a efectuar hasta alcanzar la
medida requerida.
16. Verificar que los cortes y las medidas estén de acuerdo con las especificaciones del
dibujo de la pieza.
17. Realizar un reporte de la práctica que incluya:
18. Las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza.
Observaciones.
Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
81
Lista de cotejo de la práctica
número 4:
Maquinado de una pieza en la fresadora horizontal.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Sí
Desarrollo
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Analizó las vistas, isométrico y medidas del dibujo de la pieza a
fabricar que se muestran en las figuras 8, 9 y 10.
2. Revisó el manual de operación del fabricante para la utilización
de la máquina.
3. Preparó el material que se va a emplear.
4. Preparó la barra guía a maquinar, escuadrando perfectamente
las caras de ésta, se recomienda utilizar una escuadra universal.
5. Determinó el proceso de maquinado.
6. Repitió los pasos para cada cambio de herramienta.
7. Realizó maquinado de las ranuras laterales.
8. Calculó la velocidad y profundidad de corte por pasada hasta
alcanzar la profundidad requerida por la ranura.
9. Cambió la herramienta a un cortador a la medida requerida por
la ranura.
10. Realizó el maquinado de la ranura, ingresando el cortador en el
barreno practicado y en la cantidad de pasadas calculadas.
11. Realizó el maquinado de los escalones laterales.
12. Efectuó nuevo cambio de herramienta para realizar el
maquinado de los escalones laterales.
13. Realizó el maquinado considerando la cantidad de pasadas a
efectuar hasta alcanzar la medida requerida.
14. Realizó un reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables
82
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
1
Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Evaluación:
83
Unidad de
aprendizaje:
2
Práctica número:
5
Nombre de la
práctica:
Maquinado de una pieza en una
fresadora vertical.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá elaborar una base para un
mecanismo de una silla de paleta abatible, empleando la fresadora
vertical de mesa giratoria y dos cabezales y las especificaciones del
dibujo para su fabricación en serie en la industria.
Escenario:
Taller.
Duración:
7 hrs.
Materiales
•
Materia prima en bruto,
según necesidades.
Maquinaria y equipo
•
Fresadora
de
mesa
giratoria y dos cabezales.
•
Franelas.
•
Anteojos.
•
Solución de corte.
•
Vernier.
•
Herramienta
•
Juego
de
combinadas.
•
Barras paralelas (gruesos
paralelos).
•
llaves
Lima plana musa.
Escuadra universal.
De seguridad:
84
•
Mandil.
•
Anteojos de seguridad.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Procedimiento
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
2. Interpretar el dibujo de la pieza que se va a elaborar, figuras 12 y 13.
3. Revisar el manual de operación de la fresadora.
4. Verificar las condiciones de operación de la máquina.
5. Preparar la pieza a maquinar, escuadrando perfectamente las caras de ésta, se
recomienda utilizar una escuadra universal.
6. Determinar el orden de maquinado.
•
Seleccionar el cortador de acuerdo con su tipo y tamaño.
•
Seleccionar el árbol o adaptador necesario para sujetar el cortador.
•
Seleccionar el o los dispositivos de sujeción necesarios para la pieza a
maquinar.
•
Montar los dispositivos de sujeción y la pieza a maquinar en la mesa de la
fresadora.
•
Colocar los sujetadores de los cortadores en los husillos.
•
Colocar los cortadores dentro de los sujetadores.
•
Seleccionar y ajustar la velocidad y avance correctos, dependiendo del material
a remover.
•
Ajustar la mesa en la posición y localización del corte.
•
Ajustar los husillos para la posición y localización exacta del corte.
•
Ajustar la profundidad de corte.
7. Realizar un barreno de acuerdo con la medida de la ranura más pequeña en la posición
8.
9.
10.
11.
12.
en donde se maquinará el inicio de la ranura.
Efectuar el barreno central.
Efectuar los barrenos simétricos de las esquinas.
Efectuar el maquinado de la ranura mayor.
Efectuar el maquinado de la ranura menor.
Repetir el procedimiento para cada cambio de herramienta
Nota: En este tipo de fresadoras, un cabezal efectúa el maquinado en bruto de los
contornos y figuras de la pieza a fabricar, el otro cabezal realiza el acabado de la
pieza, por lo que el procedimiento de maquinado de ambos cabezales es el mismo; la
única diferencia entre los maquinados es que una herramienta, la de acabado, debe
estar siempre a un nivel más bajo con respecto a los maquinados de la pieza, para
poder efectuar el terminado con arranque de viruta. Esto implica que en el primer
maquinado, el segundo cabezal, el de acabado, deberá efectuar una corrida en vacío.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
85
Procedimiento
El montaje de las piezas en bruto debe efectuarse mientras la mesa giratoria esté en
operación para llevar la pieza hacia el segundo cabezal.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
Fig.12 vista superior y Fig. 13 Vista Lateral
Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en milímetros.
100
5 diámetro
70
.5
10 .mm.
20
.5
70
.5
10
10
30
15
86
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Lista de cotejo de la práctica
número 5:
Maquinado de una pieza en una fresadora vertical.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Desarrollo
Sí
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Interpretó el dibujo de la pieza que se va a elaborar.
2. Revisó el manual de operación de la fresadora.
3. Verificó las condiciones de operación de la máquina.
4. Preparó la pieza a maquinar, escuadrando perfectamente las
caras de ésta, se recomienda utilizar una escuadra universal.
5. Determinó el orden de maquinado.
6. Seleccionó y ajustar la velocidad y avance correctos,
dependiendo del material a remover.
7. Ajustó la mesa en la posición y localización del corte.
8. Realizó un barreno de acuerdo con la medida de la ranura más
pequeña, en la posición en donde se maquinará el inicio de la
ranura.
9. Efectuó el barreno central.
10. Efectuó los barrenos simétricos de las esquinas.
11. Efectuó el maquinado de la ranura mayor.
12. Efectuó el maquinado de la ranura menor.
13. Repitió el procedimiento para cada cambio de herramienta.
4 Separar los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
87
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
88
Hora de
término:
Evaluación:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Unidad de
aprendizaje:
2
Práctica número:
6
Nombre de la
práctica:
Maquinado de una pieza con la fresadora
para roscas.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá. Elaborar las roscas en los
extremos de un cople para tubería de alta presión, utilizando una
fresadora de roscas, y las especificaciones del dibujo para su uso
industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
8 hrs.
Materiales
•
•
•
•
Tubo industrial de 3” de
diámetro, cédula 20.
Maquinaria y equipo
•
Fresadora para roscas.
•
De seguridad:
•
Mandil.
•
Anteojos de seguridad
Solución de corte.
Manual de operación.
Tabla estándar de roscas,
según la normatividad
internacional.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Herramienta
•
•
•
•
•
•
•
Para centrado, juego de
herramientas
para
mecánico.
Juego de llaves mixtas.
Buril para rosca Acme.
Buril para rosca nacional
americana.
Buril para refrentado y
cilindrado.
Lima plana fina.
Plantillas de buriles.
89
Procedimiento
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
2. Interpretar el dibujo y sus especificaciones con el propósito de preparar material,
máquina y herramienta, figura 14.
3. Preparar las 50 piezas requeridas cilindrando y refrentando el tubo hasta alcanzar la
longitud del cople.
4. Preparar el tubo para el tallado de la rosca, si es necesario.
5. Seleccionar la fresa para el tipo de rosca a maquinar.
6. Verificar las condiciones de operación de la máquina, de acuerdo con el manual de
operación.
7. Verificar en tablas el paso de la rosca y la profundidad de filete.
8. Verificar en tablas la profundidad de corte por pasada hasta alcanzar la altura total del
filete.
9. Verificar en tablas la velocidad de giro del husillo principal en función de la profundidad
de corte, tipo de material, auxiliándose de las tablas que proporciona el manual de
operación de la máquina.
10. Montar en el chuck la fresa roscadora seleccionada.
11. Colocar la pieza a roscar en la boquilla del husillo principal, verificando que la fresa
roscadora no golpee el husillo.
12. Ajustar la posición de la fresa hasta alcanzar la posición inicial de maquinado.
13. Ajustar la velocidad de giro del chuck principal sincronizándola con la velocidad de giro
del chuck portafresa.
14. Encender la máquina.
15. Apagar la máquina cuando se ha alcanzado la longitud de rosca requerida.
Nota: Automáticamente el chuck portafresa se desplazará tangencialmente a la pieza en
donde se talla la rosca, a fin de desplazarse 1 paso de la rosca.
16. Invertir el sentido de giro del husillo.
17. Encender la máquina nuevamente.
(El chuck portafresa se desplazará en sentido inverso, automáticamente).
18. Detener la máquina cuando se haya alcanzado la posición inicial de maquinado.
19. (Repetir el proceso hasta alcanzar la profundidad de filete requerida por el tornillo según
la norma).
20. Repetir el procedimiento hasta completar el lote requerido.
Nota: Se recomienda hacer varias roscas de medidas diferentes a fin de ejercitar el
procedimiento base de operación de la máquina, no será necesario fabricar
90
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Procedimiento
lotes numerosos de piezas, es suficiente que se maquinen entre 5 y 10 roscas de cada
medida.
Realizar un reporte de la práctica que incluya:
21. Medición de cada uno de los diferentes tipos de roscas y registrar su valor con respecto
a las del dibujo.
22. Comparar cada una de las mediciones con lo que la máquina tuvo que recorrer en
avance automático y registrar las diferencias.
Observaciones.
Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
5”
Rosca interior 28 hilos/pulg
3”
Rosca exterior 28
hilos/pulg
Fig.
14 Rosca.
Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en pulgadas.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
91
Lista de cotejo de la práctica
número 6:
Maquinado de una pieza en una fresadora para
roscar.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Sí
Desarrollo
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Interpretó el dibujo y sus especificaciones con el propósito de
preparar material, máquina y herramienta.
2. Preparó las 50 piezas requeridas cilindrando y refrentando el
tubo hasta alcanzar la longitud del cople.
3. Preparó el tubo para el tallado de la rosca, si es necesario.
4. Seleccionó la fresa para el tipo de rosca a maquinar.
5. Colocó la pieza a roscar en la boquilla del husillo principal,
verificando que la fresa roscadora no golpee el husillo.
6. Ajustó la posición de la fresa hasta alcanzar la posición inicial de
maquinado.
7. Ajustó la velocidad de giro del chuck principal sincronizándola
con la velocidad de giro del chuck portafresa.
8. Encendió la máquina y la apagó cuando se alcanzó la longitud
de rosca requerida.
9. Invirtió el sentido de giro del husillo y encendió la máquina
nuevamente.
10. Detuvo la máquina cuando se alcanzó la posición inicial de
maquinado.
11. Repitió el procedimiento hasta completar el lote requerido.
12. Realizó el reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
92
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Evaluación:
93
RESUMEN
En este capítulo se establecieron los
fundamentos
para
determinar
las
necesidades de maquinado de una pieza a
partir de los requerimientos del diseño
para su fabricación en maquinas
especiales, tales como las fresadoras
especiales.
Se tuvo que realizar el análisis de la
información contenida en el diseño de la
parte, tales como los materiales, las
dimensiones, las tolerancias, los acabados,
los
tratamientos
térmicos
y
las
consideraciones del maquinado para
procesos especiales, así como las
herramientas usadas.
Entre las necesidades del maquinado se
estudiaron los materiales, su calidad, su
preparación, el cálculo de pasadas por
maquinado y el calculo de la profundidad
de corte.
También se vio en este, las velocidades a
usar de acuerdo al tipo de material de la
herramienta y el tipo de material a
mecanizar.
Entre las condiciones del maquinado de
una pieza específica, se consideraron, la
velocidad de avance de la herramienta, la
profundidad de corte y las revoluciones
del husillo, ejemplificando de acuerdo a
una pieza sencilla para el mejor
entendimiento del alumno.
94
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS
1. ¿Que semejanzas encuentras en una maquina especial de este tipo y una maquina
convencional de fresado?
2. Mencione al menos cinco ejemplos prácticos (productos) donde puedan ser aplicada una
maquina de este tipo.
3. ¿Cuál es la ventaja frente a una maquina fresadora común?
4. ¿Cual es la diferencia con un centro de maquinados?
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
95
Rectificadoras Especiales.
finalizar la unidad, el alumno realizará operaciones básicas en
rectificadoras especiales y afiladoras de acuerdo con las especificaciones
del dibujo de piezas mecánicas para su elaboración.
Al
96
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
MAQUINADO DE PIEZAS EN
MÁQUINAS HERRAMIENTA
ESPECIALES.
108 HRS.
Módulo
Unidad de
Aprendizaje
3.-Operación con las
rectificadoras
especiales.
4.-Operaciones
maquinas
herramienta
especiales
barrenado.
22 Hrs.
Resultados
de
Aprendizaje
con
de
34 Hrs.
3.1.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
la
rectificadora
sin
centros
para
la
obtención de piezas
maquinadas de acuerdo
con
sus
especificaciones.
4 Hrs.
3.2.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
las
rectificadoras
frontales y verticales
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
con
sus
especificaciones.
10 Hrs.
3.3.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
la rectificadora de levas
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
con
sus
especificaciones.
4 Hrs.
3.4.-Realizar
de
operaciones
de
maquinado empleando
la máquina afiladora
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
con
sus
especificaciones.
4 Hrs.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
97
SUMARIO
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
•
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramentales.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
El rectificado es una operación que se
efectúa en general con piezas ya
trabajadas anteriormente por otras
máquinas herramientas hasta dejar un
pequeño exceso de metal respecto a la
dimensión definitiva. El rectificado tiene
por objeto alcanzar en las dimensiones
tolerancias muy estrictas y una elevada
calidad de acabado superficial; se hace
indispensable en el trabajo de los
materiales duros o de las superficies
endurecidas por tratamientos térmicos.
Las herramientas empleadas son muelas
giratorias.
RECTIFICADORA SIN CENTROS.
•
Ambos
cabezales
portapiedras
viene con rectificador hidráulico de
ruedas abrasivas con control de
velocidades variables
•
Fuente de energía hidráulica
independiente
detrás
de
la
maquina.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
3.1.
3.1.1
98
Realizar operaciones de maquinado
empleando la rectificadora sin
centros para la obtención de piezas
maquinadas de acuerdo con sus
especificaciones.
Rectificadoras
centros.
sin
Esmeriladora sin centros
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
t = tiempo que la rueda está en contacto
APLICACIONES DEL ESMERIL AMOLADOR SIN CENTROS
•
Métodos de trabajo.
PROFUNDIDAD DE CORTE
Las condiciones de esmerilado de desbaste
determinan la máxima profundidad de
corte. En la operación de acabado la
profundidad de corte suele ser pequeña,
de 0.0005 a 0.001 pulg (de 0.013 a 0.025
mm). Es posible lograr buen acabado
superficial y poca tolerancia mediante el
“chisporroteo” o dejando que la rueda se
desplace sobre la pieza de trabajo sin
aumentar la profundidad de corte, hasta
que se apagan o extinguen las chispas. La
relación de esmerilado, o número G, es el
cociente de las pulgadas cúbicas de
material para labrar eliminadas, y las
pulgadas cúbicas que pierde la rueda de
esmeril. La relación G es importante para
calcular los costos del labrado abrasivo y
del esmerilado, que puede calcularse con
la siguiente expresión:
C = Ca + L
G tq
En donde,
C = costo específico de eliminar una pulgada cúbica del material
Ca= costo del abrasivo, $/pulg3
G = relación del esmerilado
L = gastos generales y por mano de obra,
$/h
q = rapidez de labrado, pulg3/h
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
con la pieza de trabajo
Entre las máquinas de rectificado y
labrado abrasivo se encuentran las
siguientes:
Rectificadoras superficiales:
oscilante o giratoria.
de
mesa
Rectificadoras cilíndricas, para trabajo
entre centros, sin centro, cigüeñal para
conformado de roscas y engranes y para
trabajo interno y en otras aplicaciones.
Rectificadora de plantilla.
Rectificadoras
cortadores.
para
herramienta
y
Debastadoras para trabajos en piezas de
fundición.
Recortadoras y perfiladoras.
Para labrado abrasivo, de banda, disco y
material suelto.
Para trabajo continuo, intermitente y
vibratorio.
•
Materiales de trabajo.
MUELAS
Están compuestas por granos abrasivos
aglomerados en dispersión en un cemento
que define la forma de la herramienta. Los
granos representan infinitos filos que, al
actuar con elevada velocidad sobre la
pieza en elaboración, arrancan minúsculas
partículas de material. Este modo de
trabajar indica también los requisitos que
99
deben poseer los abrasivos: dureza,
resistencia al desgaste y resistencia a la
rotura.
Los abrasivos utilizados actualmente son
artificiales. El Alundum (hasta 99 % de
Ah03 cristalizado) conocido en el
comercio también con los nombres de
Corundum,
Coralund,
Aloxite
y
Alucoromax, se utiliza generalmente para
trabajar aceros. El carburo de silicio (SiC)
conocido como Carborundo. Crystolon y
Carborite, más duro, pero menos
resistentes a la rotura, se utiliza para
materiales durísimos que son poco
tenaces (fundiciones y carburos metálicos)
o materiales blandos (aluminio, latón y
bronce). El Borolón es el abrasivo artificial
más duro y resistente que se conoce.
La dimensión de los granos está vinculada
a la utilización de la muela: para muelas
desbastadoras se emplea grano grueso;
para operaciones de rectificado se pasa de
los granos medianos a los finos, hasta
llegar a los polvos utilizados para el
pulido.
desecación lenta se vitrifican en hornos de
túnel (a unos 1.500 0C durante 3-5 días).
Son de uso corriente y poseen óptimas
cualidades,
pero
presentan
poca
elasticidad. Los aglomerantes de silicato
sódico y arcilla requieren una cocción a
200-300 0C; con esta pasta se construyen
muelas menos duras que las anteriores y
con acción abrasiva reducida; son más
económicas, pero de menor duración.
Los aglomerantes elásticos, adoptados
para la construcción de muelas delgadas
para corte o capaces de un elevado grado
de acabado, pueden ser el caucho
vulcanizado, la baquelita u otras resinas
sintéticas, o goma laca.
Los datos característicos de una muela son
el tipo de abrasivo, su granulación
(gruesa, mediana, fina o muy fina), su
tenacidad (muy blanda, blanda, mediana,
dura o muy dura), su estructura (cerrada,,
mediana o abierta) y el tipo de cemento
aglomerante.
El número índice del grosor de los granos
expresa el número de hilos por pulgada
contenido en el último cedazo separador
atravesado (los granos más finos llegan
hasta 240 hilos).
Los aglomerantes de las muelas pueden
ser cerámicos, de silicato sódico y arcilla, o
elásticos.
Los aglomerantes cerámicos, constituidos
por arcillas, cuarzo y feldespato, que
reducidos a polvo se empastan con el
abrasivo y se conforman con moldes
apropiados, después de un periodo de
100
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
•
Herramental.
ABRASIVOS SINTÉTICOS
El óxido de aluminio (A1203) funciona
mejor en los aceros al carbono y de
aleación, hierro maleable recocido, bronce
duro y metales similares. Las muelas de
A1203 no se utilizan en el esmerilado de
materiales muy duros, como el carburo de
tungsteno, debido a que los granos se
desafilan antes de la ruptura. Algunos de
los nombres comerciales comunes del
óxido de aluminio son Alundum y Aloxita.
Los cristales de carburo de silicio (SiC) son
muy duros. De acuerdo con la escala Moh,
poseen un índice de 9.5; el diamante tiene
una dureza de 10 en dicha escala. Los
cristales de SiC son frágiles, lo que limita
su utilización.
Las muelas de carburo de silicio se
recomiendan para materiales de baja
resistencia a la tensión, como hierro
colado, latón, piedra, caucho (o hule),
cuero y carburos cementados.
• El nitruro de boro cúbico (CBN) es la
segunda sustancia más dura natural o
artificial.
Es
útil
para
esmerilar
herramientas y troqueles de aceros de
gran dureza y tenacidad.
•
Puesta en marcha.
Primeramente al ajustar las muelas a la
distancia requerida mas una distancia de
1/16 de pulgada, del cual se ira cerrando
poco a poco hasta que la pieza haga
contacto con las muelas en modo
encendido desprendimiento de rebaba en
forma luminosa, una vez que la pieza salio
de su recorrido examine el acabado y las
dimensiones, acto seguido, seguido, se
termina el ajuste y se coloca la pieza de
nueva cuenta en la entrada de la pieza
para su recorrido.
Elaborará individualmente un
listado de materiales de trabajo y
herramientas a utilizar.
Los diamantes pueden clasificarse como
naturales y sintéticos. Los diamantes
comerciales se fabrican actualmente como
de alta, media y baja resistencia al
impacto.
CONTEXTUALIZACIÓN
•
™ Identificar el impacto ambiental que tienen las
industrias en nuestro país.
El alumno:
Operaciones.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Competencias ambientales.
101
•
Determinar el impacto ambiental que tiene el
uso de refrigerantes en el rectificado.
3.2.1
•
Rectificadoras
Verticales.
Nomenclatura.
El rectificado es una operación que se
efectúa en general con piezas ya
trabajadas anteriormente por otras
máquinas herramientas hasta dejar un
pequeño exceso de metal respecto a la
dimensión definitiva. El rectificado tiene
por objeto alcanzar en las dimensiones
tolerancias muy estrictas y una elevada
calidad de acabado superficial; se hace
indispensable en el trabajo de los
materiales duros o de las superficies
endurecidas por tratamientos térmicos.
Las herramientas empleadas son muelas
giratorias.
APLICACIONES DEL ESMERIL
•
Métodos de trabajo.
PROFUNDIDAD DE CORTE
Las condiciones de esmerilado de desbaste
determinan la máxima profundidad de
corte. En la operación de acabado la
profundidad de corte suele ser pequeña,
de 0.0005 a 0.001 pulg (de 0.013 a 0.025
mm). Es posible lograr buen acabado
superficial y poca tolerancia mediante el
“chisporroteo” o dejando que la rueda se
desplace sobre la pieza de trabajo sin
aumentar la profundidad de corte, hasta
que se apagan o extinguen las chispas. La
relación de esmerilado, o número G, es el
cociente de las pulgadas cúbicas de
material para labrar eliminadas, y las
pulgadas cúbicas que pierde la rueda de
esmeril. La relación G es importante para
calcular los costos del labrado abrasivo y
del esmerilado, que puede calcularse con
la siguiente expresión:
C = Ca + L
G tq
102
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
En donde,
C = costo específico de eliminar una
pulgada cúbica del material
Para trabajo continuo, intermitente y
vibratorio.
•
Materiales de trabajo.
Ca= costo del abrasivo, $/pulg3
MUELAS
G = relación del esmerilado
Están compuestas por granos abrasivos
aglomerados en dispersión en un cemento
que define la forma de la herramienta. Los
granos representan infinitos filos que, al
actuar con elevada velocidad sobre la
pieza en elaboración, arrancan minúsculas
partículas de material. Este modo de
trabajar indica también los requisitos que
deben poseer los abrasivos: dureza,
resistencia al desgaste y resistencia a la
rotura.
L = gastos generales y por mano de obra,
$/h
q = rapidez de labrado, pulg3/h
t = tiempo que la rueda está en contacto
Con la pieza de trabajo
Entre las máquinas de rectificado y
labrado abrasivo se encuentran las
siguientes:
Rectificadoras superficiales:
oscilante o giratoria.
de
mesa
Rectificadoras cilíndricas, para trabajo
entre centros, sin centro, cigüeñal para
conformado de roscas y engranes y para
trabajo interno y en otras aplicaciones.
Rectificadora de plantilla.
Rectificadoras
cortadores.
para
herramienta
y
Debastadoras para trabajos en piezas de
fundición.
Recortadoras y perfiladoras.
Para labrado abrasivo, de banda, disco y
material suelto.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Los abrasivos utilizados actualmente son
artificiales. El Alundum (hasta 99 % de
Ah03 cristalizado) conocido en el
comercio también con los nombres de
Corundum,
Coralund,
Aloxite
y
Alucoromax, se utiliza generalmente para
trabajar aceros. El carburo de silicio (SiC)
conocido como Carborundo. Crystolon y
Carborite, más duro, pero menos
resistentes a la rotura, se utiliza para
materiales durísimos que son poco
tenaces (fundiciones y carburos metálicos)
o materiales blandos (aluminio, latón y
bronce). El Borolón es el abrasivo artificial
más duro y resistente que se conoce.
La dimensión de los granos está vinculada
a la utilización de la muela: para muelas
desbastadoras se emplea grano grueso;
para operaciones de rectificado se pasa de
los granos medianos a los finos, hasta
llegar a los polvos utilizados para el
pulido.
103
El número índice del grosor de los granos
expresa el número de hilos por pulgada
contenido en el último cedazo separador
atravesado (los granos más finos llegan
hasta 240 hilos).
Los aglomerantes de las muelas pueden
ser cerámicos, de silicato sódico y arcilla, o
elásticos.
Los aglomerantes cerámicos, constituidos
por arcillas, cuarzo y feldespato, que
reducidos a polvo se empastan con el
abrasivo y se conforman con moldes
apropiados, después de un periodo de
desecación lenta se vitrifican en hornos de
túnel (a unos 1.500 0C durante 3-5 días).
Son de uso corriente y poseen óptimas
cualidades,
pero
presentan
poca
elasticidad. Los aglomerantes de silicato
sódico y arcilla requieren una cocción a
200-300 0C; con esta pasta se construyen
muelas menos duras que las anteriores y
con acción abrasiva reducida; son más
económicas, pero de menor duración.
Los aglomerantes elásticos, adoptados
para la construcción de muelas delgadas
para corte o capaces de un elevado grado
de acabado, pueden ser el caucho
vulcanizado, la baquelita u otras resinas
sintéticas, o goma laca.
Los datos característicos de una muela son
el tipo de abrasivo, su granulación
(gruesa, mediana, fina o muy fina), su
tenacidad (muy blanda, blanda, mediana,
dura o muy dura), su estructura (cerrada,,
mediana o abierta) y el tipo de cemento
aglomerante.
ABRASIVOS SINTÉTICOS
104
El óxido de aluminio (A1203) funciona
mejor en los aceros al carbono y de
aleación, hierro maleable recocido, bronce
duro y metales similares. Las muelas de
A1203 no se utilizan en el esmerilado de
materiales muy duros, como el carburo de
tungsteno, debido a que los granos se
desafilan antes de la ruptura.
Algunos de los nombres comerciales
comunes del óxido de aluminio son
Alundum y Aloxita.
Los cristales de carburo de silicio (SiC) son
muy duros. De acuerdo con la escala Moh,
poseen un índice de 9.5; el diamante tiene
una dureza de 10 en dicha escala. Los
cristales de SiC son frágiles, lo que limita
su utilización.
Las muelas de carburo de silicio se
recomiendan para materiales de baja
resistencia a la tensión, como hierro
colado, latón, piedra, caucho (o hule),
cuero y carburos cementados.
El nitruro de boro cúbico (CBN) es la
segunda sustancia más dura natural o
artificial.
Es
útil
para
esmerilar
herramientas y troqueles de aceros de
gran dureza y tenacidad.
Los diamantes pueden clasificarse como
naturales y sintéticos. Los diamantes
comerciales se fabrican actualmente como
de alta, media y baja resistencia al
impacto.
•
Herramental.
Las herramientas de corte para esta
maquina puede ser de acuerdo a la
mecanización necesaria.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
a) RECTA.
b) ESCOTADA DOS LADOS.
c) RUEDA CON ARMADURA METÁLICA Y
ABRASIVO PEGADO EN LA
CIRCUNFERENCIA.
d) DISCO ABRASIVO DE CORTA.
e) RUEDA CILÍNDRICA.
f) RUEDA DE COPA RECTA.
g) RUEDA DE COPA ABOCINADA.
•
La identificación de muelas se da a
continuación.
Operaciones.
DIFERENCIAS CON OTROS MECANIZADOS:
• Numero indefinido de filos cortantes.
•
Puntos
de
corte
situados
aleatoriamente.
• Tamaño de la viruta muy pequeño.
• Altas velocidades de corte.
• Proceso no estacionario. (Geometría
Variable).
• Mucha energia consumida.
• La rueda de esmeril es autoafilante.
• Se llega a acabados superficiales de
hasta 0.025 μm.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
•
Puesta en marcha.
105
™ Comprender el uso de la herramienta
para la rectificadora.
El PSP:
• Explicará de que manera influye una
mala selección de herramienta en el
maquinado de piezas en el cepillo
3.2.2
•
Rectificadoras frontales.
Nomenclatura.
Rectificado plano con muela frontal
Revisará en forma grupal el
método de trabajo para la
elaboración de piezas mecánicas
en rectificadoras vertical.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia emprendedora.
™ De acuerdo a los tipos de maquinados
que se pueden realizar en una
rectificadora vertical emprenderá su
negocio propio.
El alumno:
•
En este sistema el eje de la muela es
perpendicular a la superficie que debe
rectificarse. Por consiguiente, la muela,
que es cilíndrica, ataca la pieza por su cara
frontal, mientras gira a una velocidad de
corte vm determinada (movimiento de
corte);
al
mismo
tiempo
avanza
periódicamente en dirección axial hacia la
pieza, lo que constituye el movimiento de
penetración
av
que
ocasiona
la
profundidad de pasada. La pieza se
desplaza
longitudinalmente
a
una
velocidad vp y transversalmente con un
avance at si el ancho a rectificar es mayor
que el diámetro de la muela; no obstante,
en algunas máquinas, estos movimientos
los realiza la muela.
De acuerdo a los conocimientos
adquiridos en el rectificado de piezas
determinara que tipo de negocio
puede emprender realizando una
investigación de campo donde recopile
los requisitos necesarios para colocar
una micro empresa.
Competencia lógica.
106
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
•
Materiales de trabajo.
Tamaño del grano
Rectificadora de superficies planas.
•
Métodos de trabajo.
Existen rectificadoras especiales para
perfiles, roscas, Ruedas dentadas, levas,
cigüeñales, etc.
Las piezas que contienen orificios y que no
pueden girar sobre sí mismas se rectifican
en máquinas de husillo vertical cuya
muela, además de girar, realiza una
traslación circular.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
El tamaño se designa por un número que
corresponde al número de hilos por
pulgada lineal que tiene el tamiz
empleado.
Según el tamaño, los granos abrasivos
tienen diversas aplicaciones.
107
-Muelas de plato, (F)
-Muelas de disco embutido, (G)
Hay una diversidad de perfiles particulares
para muelas no cilíndricas de poco
espesor.
•
•
Herramental.
Operaciones.
Las operaciones básicas de este tipo de
esmeriladoras son plano frontal, sin
embargo este puede hacerse de manera
rotatoria
Rectificado plano con muela frontal
La norma UNE 16-300-75 señala siete
formas típicas:
-Muelas planas, (A)
-Muelas planas con escote, (B)
-Muelas planas con dos escotes, (C)
-Muelas de vaso, (D)
-Muelas de copa, (E)
108
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
•
Puesta en marcha.
El objeto es colocado en la mesa
imantada, alineada y asegurada por topes,
para evitar el movimiento de las piezas a
mecanizar.
La muela es acercada en primera instancia
sin que toque la pieza, inmediatamente se
enciende la maquina y se va acercando la
muela, poco a poco hasta hacer contacto
con la pieza (notese que inicia el
desprendimiento de rebaba en forma
luminosa.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
3.3.
Realizar operaciones de maquinado
empleando la rectificadora de levas
para la obtención de piezas
maquinadas de acuerdo con sus
especificaciones.
3.3.1.
•
Rectificadoras por levas
de precisión.
Nomenclatura.
La nomenclatura de las maquinas por
levas se da a continuación.
Recopilará
información
bibliográfica sobre las partes
externas y método de trabajo de
las rectificadoras frontales.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia lógica.
El PSP:
a). Contra punto
b). Muela
c). Refrigerante
d). Pieza a rectificar
e).Lector de mando (leva)
•
•
•
En este caso la maquina es especifica para
la elaboración de productos con
excéntricos.
™ Aplicará las teorías de fuerzas en el
rectificado de piezas.
Explicará como se aplican las teorías de
fuerzas en el rectificado de una placa.
El alumno:
Demostrará por medio de un dibujo
como se comportan las fuerzas al
rectificar una pieza explicando si se
somete a tensión o compresión la
pieza.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
•
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
La norma UNE 16-300-75 señala siete
formas típicas:
109
una superficie plana, puede ser como
vemos en la figura 74.
-Muelas planas, (A)
-Muelas planas con escote, (B)
-Muelas planas con dos escotes, (C)
-Muelas de vaso, (D)
-Muelas de copa, (E)
-Muelas de plato, (F)
-Muelas de disco embutido, (G)
Hay una diversidad de perfiles particulares
para muelas no cilíndricas de poco
espesor.
•
Debemos tener presente que en una
rectificadora existen dos movimientos
como son el circular de la muela y el de
vaivén de la mesa que contiene la
superficie a rectificar o en el caso de que
la pieza a rectificar sea un eje existirán dos
movimientos circulares, el de la muela y el
del eje; es debido a estos dos movimientos
que la superficie tratada puede tener el
aspecto que se muestra en la figura 74 en
el caso de superficie plana.
Recordemos que cuando un rotor, en
este caso una muela, está desequilibrada,
existe una fuerza centrífuga según la
ecuación:
Herramental.
Cuando montamos una muela en una
rectificadora, debemos realizar ciertas
operaciones para que la misma quede en
condiciones de realizar correctamente el
rectificado de la superficie que deba
tratar; entre estas operaciones están el
equilibrado de la muela, sujeción de la
misma en el eje y diamantado de su
superficie.
Si la muela no está correctamente
centrada o tiene un desequilibrio
apreciable, el perfil resultante, al rectificar
110
Donde m es el desequilibrio, R es el radio
donde se encuentra el desequilibrio y w es
la velocidad angular de la muela.
La estructura de la rectificadora recibe la
fuerza centrífuga provocada por el
desequilibrio de la muela, que se
transmite a través del eje y de los
cojinetes; esta fuerza provoca un
desplazamiento vectorial diferente en
cada momento durante el giro de la muela
debido
a
que
normalmente
una
rectificadora tiene una rigidez mayor en
sentido vertical y menor en sentido
horizontal, por tanto el desplazamiento
vectorial que describe es una elipse y no
un círculo. Debido a esto cuando
rectificamos una superficie plana la
vibración que ataca a esta superficie lo
hace en el eje menor de la elipse y cuando
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
rectificamos un cilindro la vibración ataca
a este en el eje mayor de la elipse.
En la figura 75 se muestra la
representación de una rectificadora donde
podemos observar la formación de la
elipse descrita, provocada por el
desequilibrio de la muela; debido a que la
rigidez es diferente en cada eje, la
velocidad angular del desplazamiento
también es diferente.
En la figura 76 vemos una rectificadora de
cilindros, donde tenemos dos velocidades
angulares w1 de la muela y w2 del
cilindro. Además vemos que el ataque se
realiza por el radio mas largo de la elipse.
Dependiendo de la relación entre w1 y w2
y de la rigidez de la maquina rectificadora,
es decir de la elipse formada, pueden
generarse en la superficie del cilindro
perfiles poligonales como los mostrados
en la figura 77.
Tenemos:
Como
RgX < RgY,
Entonces
weX < weY
El vector ¬s representa la vibración
vectorial, del centro de la muela,
provocada por la fuerza centrífuga ¬F
cuando gira a una velocidad angular w,
dependiendo ademas de la rigidez de la
estructura Rg, ya sea RgX o RgY y de la
velocidad angular de la excentricidad we
ya sea weX o weY, según el punto angular
donde se encuentre ¬F:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
En el caso de una superficie plana el perfil
que se genera es tal como se muestra en
la figura 78, dependiendo siempre de la
velocidad angular de la muela, de la
plataforma y del desequilibrio de la muela.
111
La altura h y forma del perfil se puede
calcular matemáticamente, pero no
entraremos en ello pues la intención del
autor es que el libro sea práctico.
•
Operaciones.
El incremento de la productividad junto
con la reducción de los costes de
mantenimiento, son elementos clave de
un proceso económico. La solución óptima
implica ciclos que actúan fuera del
mecanizado, así como el control de las
condiciones de la máquina. Controlar
ciclos como la velocidad de aproximación
muela/pieza,
muela/diamante
o
la
profundidad de diamantado, significa
incrementar la productividad de las
máquinas herramienta. Controlar en
tiempo real las condiciones de la máquina,
signifi ca eliminar las causas aleatorias de
paro máquina, permitiendo efectuar un
mantenimiento programado que es
sinónimo de eficacia y uso cuidadoso de
las instalaciones.
•
Puesta en marcha.
El objeto es colocado entre los puntos ,
alineada y asegurada por las puntas, para
evitar el movimiento de las piezas a
mecanizar es usado en un punto un
sistema de arrastre.
La muela es acercada en primera instancia
sin que toque la pieza, inmediatamente se
enciende la maquina y se va acercando la
muela, poco a poco hasta hacer contacto
con la pieza (notese que inicia el
desprendimiento de rebaba en forma
luminosa.
Revisará en forma grupal el
método de trabajo para la
elaboración de piezas mecánicas
en rectificadoras para levas de
precisión.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia científico-teórica.
™ Identificar las estructuras moleculares de las
112
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
piedras abrasivas para rectificado.
El alumno:
•
Elaborará un cuadro comparativo en donde
muestre la identificación de los diferentes tipos
de materiales y el uso.
Competencia de información.
™ Adquirir el hábito de la búsqueda de
información en beneficio de su preparación
profesional y personal.
El alumno:
•
Realizará una investigación en internet, y libros
de tablas de tolerancias para los trabajos de
Rectificado.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
113
RECTIFICADORA
UNIVERSAL
HERRAMIENTAS Y FRESAS
RESULTADO DE APRENDIZAJE
3.4.
Realizar operaciones de afilado de
herramientas
empleando
la
máquina
afiladora
para
la
obtención
de
herramentales
afilados de acuerdo con sus
especificaciones de norma.
3.4.1.
•
Afiladoras
herramientas
monocortantes.
para
Nomenclatura.
Herramientas monocortantes.
Como sucede con cualquiera otra
herramienta de corte, estas se afilan, o a
veces se rompen durante el uso normal.
Ningún
taller
de
máquinas
para
producción puede funcionar a su máxima
eficiencia si no se conservan afiladas todas
sus herramientas de corte.
DE
Una máquina de múltiples aplicaciones
capaz de afilar una gama muy amplia de
herramientas
en
acero
rápido,
herramientas con punta de carburo,
cortador rotatorio de metales fresa espiral,
sierra para ranurar metales, cortadoras
cilíndricas, fresa de disco y de refrentar,
cortadora
involuta
de
engranajes,
cortadora de hierros angulares, cortadora
convexo y cóncavo, fresa de espiga,
cortadora de ranuras, etc.
Apropiado también para rectificar ángulos
de escariadores y cortar el frente por las
estrías de machos
Con accesorios opcionales especiales se
puede rectificar broca de barrena, machos
y rectificar en radio
Velocidad del husillo: 2800 rpm y esta
controlado por un conmutado inversor
La rectificadora o esmeril para cortadores
y herramientas es una herramienta
esencial para dicho propósito.
En un taller grande de maquinado se
tienen varias de estas rectificadoras
ocupadas en forma continua en afilado y
reacondicionamiento
de
una
gran
diversidad de herramientas de corte.
Por lo menos una rectificadora para
cortadores y herramientas es casi esencial
para cualquier taller de maquinados que
espere que sus operarios entreguen
trabajo de primera calidad.
114
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
•
Métodos de trabajo.
VELOCIDADES
La velocidad de las ruedas depende de su
tipo, del material aglomerante y de las
condiciones de operación. Las velocidades
de las ruedas varían entre 4500 y 18000
pie/min (entre 1 400 y 5 500 m/min). Las
velocidades de trabajo dependen del tipo
de material, de la operación de esmerilado
y de la rigidez de la máquina. Las
velocidades de trabajo varían entre 15 y
200 pie/min.
Las maquinas mas comunes en el afilado
de herramientas monocortantes son las
rectificadora de herramientas y la
afiladora, que nos permiten hacer afilados
como los que a continuación se muestran,
con características muy especiales, como
son el ancho de una garganta, el ángulo
de un buril para hacer una cuerda, algún
radio en un buril y figuras con geometrías
y dimensiones bien definidas y bajo ciertas
tolerancias.
AVANCES
El avance transversal depende del ancho
de la muela o rueda de amolar. Para un
esmerilado de desbaste este avance varía
de un medio a tres cuartos del ancho de la
rueda. Para el acabado se requiere un
avance más pequeño, que varía entre un
décimo y un tercio del ancho de la muela.
•
Materiales de trabajo.
MUELAS
Están compuestas por granos abrasivos
aglomerados en dispersión en un cemento
que define la forma de la herramienta. Los
granos representan infinitos filos que, al
actuar con elevada velocidad sobre la
pieza en elaboración, arrancan minúsculas
partículas de material. Este modo de
trabajar indica también los requisitos que
deben poseer los abrasivos: dureza,
resistencia al desgaste y resistencia a la
rotura.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
115
•
•
Herramental.
La tabla siguiente nos muestra el montaje
y el rectificado de las muelas.
Puesta en marcha.
En el caso de muelas "crudas", sin
solidificar, el sistema es totalmente
diferente pues no se pueden hacer girar ya
que su material se esparciría; el sistema es
colocarlas en una plataforma dotada de
un sistema basculante X-Y electrónico que
detecta el desequilibrio en magnitud y
ángulo sin la necesidad de girar (figura
79). Este sistema es suficiente preciso para
realizar el equilibrado pero no tanto como
las máquinas que giran por lo que solo es
recomendable para este caso en concreto.
Cuando la muela se desgasta de forma
irregular generalmente se desequilibra a
medida que transcurren las horas de
trabajo de la rectificadora y por tanto es
necesario equilibrarla de nuevo cada cierto
tiempo. Es por ello que son necesarios
equipos, montados en la rectificadora,
que de forma permanente miden y
presentan en una pantalla digital o
computadora, el nivel de vibración de la
muela.
•
Operaciones.
Las operaciones son usadas en el afilado
de herramientas de corte.
116
Existen equipos de equilibrado de muelas
que actúan durante el proceso de trabajo
y que detectan el desequilibrio de la
muela
compensando
éste
automáticamente mediante la inyección
de líquido en cámaras que giran adosadas
a la muela, instaladas previamente para tal
efecto.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Revisará en equipos el método
de trabajo para la elaboración
de piezas mecánicas en
afiladoras para herramientas
monocortantes.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia científico-teórica.
™ Relacionar los principios de velocidad
y ángulos aplicados en el afilado de
herramientas.
El alumno:
•
Realizará un cuadro comparativo en
donde muestre como afecta la
velocidad con respecto al ángulo
requerido en el momento de afilar una
herramienta de corte.
Competencia lógica.
™ Comprender
como
temperatura en el
herramientas.
afecta
afilado
la
de
El alumno:
•
Demostrará por medio de un dibujo
como se comportan las temperaturas y
de que manera afectan el afilado de
herramientas.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
117
PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
Unidad de
aprendizaje:
3
Práctica número:
7
Nombre de la
práctica:
Rectificado de rodillos en rectificadora sin
centros.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá efectuar el rectificado de
un rodillo sencillo una rectificadora sin centros y de acuerdo con las
especificaciones del dibujo para su uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
6 hrs.
Materiales
Maquinaria y equipo
Herramienta
• Rodillos sencillos para la
banda transportadora.
• Máquina rectificadora sin
centros.
• Juego de herramientas
para mecánico.
• Brocha de 2”.
• Dispositivos para
rectificado.
• Juego de llaves
combinadas.
• Llave Allen de ¼”.
• Piedras abrasivas de varios
tamaños.
• Vernier.
• Aceite soluble.
• De seguridad:
• Mantas de algodón.
• Mandil.
• Anteojos de seguridad.
118
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Procedimiento
™
Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
2. Revisar detenidamente los esquemas de operación de la rectificadora sin centros ver las
figuras 15, 16 y 17.
3. Revisar detenidamente el dibujo y sus especificaciones para realizar el rectificado figura
18, deben rectificarse al diámetro rebajando 30 milésimas de pulgada para la
aplicación que se requiere.
4. Preparar el material que se va a rectificar.
(El rectificado se efectuará sobre la superficie de diámetro mayor, reduciéndolo hasta 190
mm - 30 milésimas de pulgada).
5. Verificar las condiciones de operación de la máquina.
6. Hacer los ajustes necesarios, de acuerdo con lo especificado en el manual de operación.
7. Revisar cuidadosamente las muelas abrasivas a fin de detectar fisuras o roturas, así
como si son las adecuadas para el tipo de material a rectificar.
8. Cambiar las muelas, si es necesario, de acuerdo con el tipo de material a rectificar.
9. Limpiar perfectamente las muelas abrasivas y las partes de la máquina de grasas y
polvo.
10. Limpiar las piezas a rectificar con desengrasante para evitar contaminación a las muelas
abrasivas.
11. Revisar que el líquido refrigerante sea el especificado, de acuerdo con las muelas
abrasivas y el tipo de material a rectificar.
12. Verificar la medida del cilindrado de los rodillos.
13. Colocar un rodillo sobre la regla de acero.
14. Ajustar la muela conducida al diámetro que presente el rodillo.
15. Retirar el rodillo de la regla de acero.
16. Ajustar el tambor de la muela conducida a 10 milésimas para efectuar el primer
rectificado.
17. Encender la máquina rectificadora.
18. Abrir la válvula del refrigerante.
19. Colocar manualmente el rodillo a rectificar y dejar que las muelas lo jalen hacia ellas.
20. Retirar la mano en el momento en que el rodillo sea apresado por las muelas.
21. Revisar las medidas actuales del rodillo.
22. Hacer los ajustes al tambor de alimentación de la rueda conducida para rectificar 10 milésimas
más.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
119
23. Efectuar una última rectificada, con los ajustes necesarios sino se alcanza la profundidad
24.
25.
26.
27.
120
deseada para rectificación, 30.
Repetir el proceso hasta completar el tamaño del lote.
Verificar las condiciones de las muelas abrasivas, después de 15 rectificados.
Corregir, si es necesario, las imperfecciones del perfil de la muela.
Realizar un reporte de la práctica que incluya:
Planos detallados de la pieza fabricada.
Descripción del ciclo de trabajo efectuado.
Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus
soluciones.
Observaciones.
Conclusiones.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Procedimiento
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
Muela operadora
Muela conducida
Pieza a rectificar
Regla de acero
Muela operadora
Pieza a rectificar
Muela conducida
Regla de acero
Fig. 16 Vista frontal
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
121
Procedimiento
Muela operadora
Muela conducida
Pieza a rectificar
Regla de acero
5 mm
5 mm
190 mm
15 mm
19 mm
Fig. 18 Rodillo
Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en milímetros.
122
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Lista de cotejo de la práctica
número 7:
Rectificado de rodillos en rectificadora sin centros.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Desarrollo
Sí
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Revisó detenidamente los esquemas de operación de la
rectificadora sin centros.
2. Revisó detenidamente el dibujo y sus especificaciones para
realizar el rectificado.
3. Preparó el material que se va a rectificar.
4. Verificó las condiciones de operación de la máquina.
5. Hizo los ajustes necesarios de acuerdo con lo especificado en el
manual de operación.
6. Encendió la máquina rectificadora.
7. Abrió la válvula del refrigerante.
8. Colocó manualmente el rodillo a rectificar y dejó que las muelas
lo jalaran hacia ellas.
9. Revisó las medidas actuales del rodillo.
10. Hizo los ajustes al tambor de alimentación de la rueda
conducida para rectificar 10 milésimas más.
11. Repitió el proceso hasta completar el tamaño del lote.
12. Verificó las condiciones de las muelas abrasivas, después de 15
rectificados.
13. Corrigió las imperfecciones del perfil de la muela.
14. Realizó el reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
123
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
124
Hora de
término:
Evaluación:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Unidad de
aprendizaje:
3
Práctica número:
8
Nombre de la
práctica:
Rectificado de superficies planas en la
rectificadora vertical.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá rectificar las superficies
planas de la guía para carros de arrastre, utilizando la rectificadora
de superficies planas, y las especificaciones del dibujo para uso
industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
6 hrs.
Materiales
Maquinaria y equipo
• Guía para carros de
arrastre fabricada en la
práctica 4.
• Aceite soluble.
• Piedras
abrasivas
varios tamaños.
• Mantas de algodón.
• Rectificadora vertical.
• Dispositivos
para
rectificado cilíndrico.
Herramienta
• Juego
de
combinadas.
llaves
• Micrómetro.
de
• Vernier.
• De seguridad:
• Mandil.
• Anteojos de seguridad.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
125
Procedimiento
™
Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
Nota: Se pretende rectificar la superficie plana de la parte superior e inferior de la guía
para carros de arrastre fabricada en la práctica 4. La rectificación consistirá en
desprender material de la guía mediante muelas rectificadoras, hasta alcanzar una
profundidad de 30 milésimas de pulgada.
No se deben tocar las ranuras en los filos de la pieza.
2. Revisar superficies y especificaciones del dibujo para que el rectificado sea preciso,
véasen las figuras 19, 20, y 21.
3. Revisar el método de trabajo general para el rectificado en una rectificadora vertical.
• Colocación de la pieza sobre la mesa.
• Traslación de la mesa hasta colocar la pieza a trabajar debajo de la muela.
• Apertura de la válvula refrigerante.
• Descenso rápido del cabezal portamuela.
• Avance normal de pasada para el rectificado.
• Paro de avance.
• Subida rápida del cabezal portamuela.
• Cierre de la válvula del refrigerante.
• Desmontaje de la pieza.
• Preparar el material que se va a rectificar.
• Verificar en las tablas del manual de operación la velocidad de avance y la
profundidad de corte para efectuar el rectificado.
• Verificar las condiciones de operación de la máquina.
• Hacer los ajustes necesarios a la máquina.
• Verificar que la muela sea la requerida de acuerdo con el tipo de material a
rectificar.
• Revisar cuidadosamente la muela abrasiva a fin de detectar fisuras o roturas;
cambiar si es necesario la muela de acuerdo con el tipo de material a rectificar.
• Limpiar perfectamente la muela abrasiva y las partes de la máquina de grasas
y polvo.
• Limpiar las piezas a rectificar con desengrasante para evitar contaminar la
muela abrasiva.
• Revisar que el líquido refrigerante sea el especificado, de acuerdo con la muela
126
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
• abrasiva y tipo de material a rectificar.
Montar la pieza a rectificar sobre la mesa de la rectificadora.
4. Encender la máquina rectificadora.
• Mover el cabezal portamuela hasta tocar la superficie de la pieza a rectificar.
• Ajustar los tambores a cero.
• Mover la mesa de la rectificadora hasta que la muela se encuentre fuera de la
pieza a rectificar.
• Ajustar con el tambor correspondiente el cabezal portamuela, a fin de obtener
la profundidad por pasada calculada.
• Ajustar el avance automático de la mesa para obtener la velocidad de avance
calculada.
• Abrir la válvula de paso del líquido refrigerante.
• Encender el avance automático de la mesa.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
127
Procedimiento
Nota: La pieza a rectificar se moverá automáticamente.
Detener la máquina cuando la muela abrasiva haya salido completamente de la pieza a
rectificar.
5. Cerrar la válvula de paso del líquido refrigerante.
6. Efectuar el retorno de la mesa a la posición original.
7. Apagar el avance automático de la mesa.
8. Desmontar la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora.
9. Realizar un reporte de la práctica que incluya:
• Planos detallados de la pieza fabricada.
• Descripción del ciclo de trabajo efectuado.
• Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus
soluciones.
• Observaciones.
• Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
2
2
2
4
4
10
Fig. 19 Vista frontal
128
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Procedimiento
10
4
2
Fig. 20 Vista lateral
100
2
80
Fig.21 Vista superior
Nota: El dibujo no está a escala, todas las cotas están en milímetros.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
129
Lista de cotejo de la práctica
número 8:
Rectificado de superficies planas en la rectificadora
vertical.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Sí
Desarrollo
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la
máquina antes de iniciar la práctica.
2. Revisó superficies y especificaciones del dibujo para que el
rectificado sea preciso,
3. Revisó el método de trabajo general para el rectificado en una
rectificadora vertical.
4. Preparó el material que se va a rectificar.
5. Verificó en las tablas del manual de operación la velocidad de
avance y la profundidad de corte para efectuar el rectificado.
6. Verificó las condiciones de operación de la máquina.
7. Hizo los ajustes necesarios a la máquina.
8. Verificó que la muela sea la requerida de acuerdo con el tipo de
material a rectificar.
9. Encendió la máquina rectificadora.
10. Encendió el avance automático de la mesa.
11. Detuvo la máquina cuando la muela abrasiva salido
completamente de la pieza a rectificar.
12. Apagó el avance automático de la mesa.
13. Desmontó la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora.
14. Realizó el reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
130
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Evaluación:
131
Unidad de
aprendizaje:
3
Práctica número:
9
Nombre de la
práctica:
Rectificado de superficies planas en la
rectificadora frontal.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá rectificar las ranuras de las
guías para carros de arrastre, empleando la rectificadora frontal y las
especificaciones del dibujo para su uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
6 hrs.
Materiales
•
Guías para
arrastre.
132
carros
Maquinaria y equipo
de
•
Rectificadora frontal.
•
Micrómetro.
•
Vernier.
•
De seguridad:
•
Mandril.
•
Anteojos de seguridad.
Herramienta
•
Juego
de
combinadas.
•
Juego de herramientas
para mecánico.
•
llaves
Llave Allen de ¼”.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Procedimiento
Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
™
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
2. Rectificar las superficies planas especiales que forman las guías propiamente dichas, de
la pieza maquinada en la práctica 4.
3. Se rectifica la pared vertical y la horizontal al mismo tiempo; este rectificado pretende
reducir el espesor de la pieza en 30 milésimas de pulgada tanto en forma vertical como
horizontal.
4. Revisar el método de trabajo general para una rectificadora frontal:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Colocación de la pieza sobre la mesa.
Traslación de la mesa hasta colocar la pieza a trabajar debajo de la muela.
Apertura de la válvula del grifo del refrigerante.
Descenso rápido del cabezal portamuela.
Avance normal de pasada del rectificado.
Paro de avance.
Pausa de igualado.
Subida rápida del cabezal portamuela.
Cierre de la válvula del refrigerante.
•
Desmontaje de la pieza.
5. Revisar el plano de la pieza a rectificar, véase las figuras 22,23 y 24.
6. Verificar en las tablas la velocidad de avance y la profundidad de pasada para efectuar
el total de la rectificación.
7. Verificar las condiciones de operación de la máquina.
8. Hacer los ajustes necesarios a la máquina.
9. Verificar que la muela sea la requerida de acuerdo con el tipo de material a rectificar.
10. (Revisar cuidadosamente la muela abrasiva, a fin de detectar fisuras o roturas; cambiar
si es necesario la muela de acuerdo con el tipo de material a rectificar).
11. Limpiar perfectamente las muela abrasiva y las partes de la máquina de grasas y polvo.
12. Limpiar las piezas a rectificar con desengrasante para evitar contaminar la muela
abrasiva.
13. Revisar que el líquido refrigerante sea el especificado, de acuerdo con la muela abrasiva
y tipo de material a rectificar.
14. Montar la pieza a rectificar sobre la mesa de la rectificadora.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
133
Procedimiento
15. Encender la máquina rectificadora.
•
Mover el cabezal portamuela hasta tocar la superficie de la pieza a rectificar.
•
(Se debe considerar que se efectuará el rectificado de las dos superficies que forman
la guía, tanto la horizontal como la vertical).
•
Ajustar los tambores a cero.
•
Mover la mesa de la rectificadora hasta que la muela se encuentre fuera de la pieza
a rectificar.
16. Ajustar con el tambor correspondiente el cabezal portamuela a fin de obtener la
profundidad por pasada calculada.
Nota: Se debe considerar que se efectuará el rectificado de las dos superficies que forman
la guía, tanto la horizontal como la vertical.
17. Ajustar el avance automático de la mesa para obtener la velocidad de avance calculada.
18. Abrir la válvula de paso del líquido refrigerante.
19. Encender el avance automático de la mesa.
20. (La pieza a rectificar se moverá automáticamente).
21. Detener la máquina cuando la muela abrasiva haya salido completamente de la pieza a
rectificar.
22. Cerrar la válvula del líquido refrigerante.
23. Efectuar el retorno de la mesa a la posición original.
24. Desmontar la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora.
25. Realizar un reporte de la práctica que incluya:
•
•
•
Planos detallados de la pieza fabricada.
Descripción del ciclo de trabajo efectuado.
Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus
soluciones.
•
Observaciones.
•
Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
134
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Procedimiento
2
2
2
4
4
10
Fig. 22 Vista frontal
10
4
Fig. 23 Vista lateral
2
100
2
80
Fig.24 Vista superior
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
135
Lista de cotejo de la práctica
número 9:
Rectificado de superficies planas en la rectificadora
frontal.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Sí
Desarrollo
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la
máquina antes de iniciar la práctica.
2. Rectificó las superficies planas especiales que forman las guías
propiamente dichas, de la pieza maquinada en la práctica.
3. Revisó el método de trabajo general para una rectificadora
frontal.
4. Revisó el plano de la pieza a rectificar.
5. Verificó en las tablas la velocidad de avance y la profundidad
de pasada para efectuar el total de la rectificación.
6. Verificó las condiciones de operación de la máquina.
7. Hizo los ajustes necesarios a la máquina.
8. Verificó que la muela fue la requerida de acuerdo con el tipo de
material a rectificar.
9. Encendió la máquina rectificadora.
10. Encendió el avance automático de la mesa.
11. Detuvo la máquina cuando la muela abrasiva haya salido
completamente de la pieza a rectificar.
12. Desmontó la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora.
13. Realizó el reporte de la práctica que incluya.
4 Separar los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
136
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Evaluación:
137
Unidad de
aprendizaje:
3
Práctica número:
10
Nombre de la
práctica:
Rectificado de una pieza en la
rectificadora para levas de precisión.
Propósito de la
práctica:
Taller. Al finalizar la práctica, el alumno deberá rectificar un árbol de
levas, empleando la rectificadora de precisión para levas y las
especificaciones del dibujo para su uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
8 hrs.
Materiales
•
Árbol
de
rectificar.
levas
Maquinaria y equipo
a
Herramienta
•
Rectificadora
precisión para levas.
de
•
•
Dispositivos
para
rectificado cilíndrico.
•
•
Soluble para corte.
•
Manteca de cerdo.
•
Muelas abrasivas.
•
•
Anteojos de seguridad.
Micrómetro.
•
Mantas de algodón.
•
De seguridad:
•
Mandil.
•
Anteojos de seguridad.
138
Juego de herramienta
para mecánico.
Juego
de
llaves
combinadas.
• Llave allen de ¼”.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Procedimiento
™
Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
2. Rectificar un árbol de levas de un motor de combustión interna, retirando material en el
orden de las 25 milésimas de pulgada. En este caso la precisión es muy importante, se
debe usar una rectificadora de levas.
3. Analizar el diagrama esquemático del mecanismo de rectificación, figura 25.
4. Revisar grupalmente el método de trabajo general para una rectificadora de levas:
•
Colocación de la pieza sobre la mesa.
•
Traslación de la mesa hasta colocar la pieza a trabajar debajo de la muela.
•
Apertura de la válvula de paso del refrigerante.
•
Mecanizado de la rectificación.
•
Pausa de igualado.
•
Cierre de la válvula de paso del refrigerante.
•
Desmontaje de la pieza.
5. Hacer los ajustes necesarios a la máquina.
6. Verificar que la muela sea la requerida de acuerdo con el tipo de material a rectificar.
Nota: revisar cuidadosamente la muela abrasiva a fin de detectar fisuras o roturas.
Cambiar si es necesaria la muela de acuerdo con el tipo de material a rectificar.
7. Limpiar perfectamente la muela abrasiva y las partes de la máquina de grasas y polvo.
8. Limpiar las piezas a rectificar con desengrasante para evitar contaminar a la muela
abrasiva.
9. Revisar que el líquido refrigerante sea el especificado de acuerdo con las muelas
abrasivas y el tipo de material a rectificar.
10. Elaborar la plantilla para la leva a rectificar.
11. Preparar el herramental a utilizar de acuerdo con la plantilla y la operación a efectuar.
12. Ajustar el método de trabajo, de acuerdo con la pieza que se va a rectificar.
13. Mover el cabezal portamuela hasta tocar la superficie de la pieza a rectificar.
14. Ajustar la plantilla hasta que toque el cilindro guía.
15. Ajustar los tambores a cero.
16. Ajustar el tambor de la muela para la profundidad de la primera pasada.
17. Abrir la válvula de paso del líquido refrigerante.
18. Encender el husillo principal.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
139
Nota: La leva rotará hasta efectuar un ciclo completo.
19. Detener la máquina cuando la muela abrasiva haya salido completamente de la pieza a
rectificar.
20. Cerrar la válvula del líquido refrigerante.
21. Efectuar el retorno de la mesa a la posición original.
22. Repetir el procedimiento para cada una de las levas del árbol.
23. Desmontar la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora.
24. Realizar un reporte de la práctica que incluya:
•
•
•
Planos detallados de la pieza fabricada.
Descripción del ciclo de trabajo efectuado.
Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus
soluciones.
•
Observaciones.
•
Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
Plantilla
Muela
Leva
• Centro
regulab
Brazo
Oscilante
Rodillo
Centro fijo
Centro fijo
Fig. 25 Mecanismo de rectificación.
Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en pulgadas.
140
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Lista de cotejo de la práctica
número 10:
Rectificado de una pieza en la rectificadora para levas
de precisión.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Desarrollo
VI.
SVII.
í
N
o
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de
la práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la
máquina antes de iniciar la práctica.
2. Rectificó un árbol de levas de un motor de combustión
interna, retirando.
3. Revisó grupalmente el método de trabajo general para una
rectificadora de levas.
4. Verificó las condiciones de operación de la máquina.
5. Hizo los ajustes necesarios a la máquina.
6. Verificó que la muela fuera la requerida de acuerdo con el tipo
de material a rectificar.
7. Elaboró la plantilla para la leva a rectificar.
8. Preparó el herramental a utilizar de acuerdo con la plantilla y
la operación a efectuar.
9. Ajustó el método de trabajo, de acuerdo con la pieza que se va
a rectificar.
10. Encendió el husillo principal.
11. Detuvo la máquina cuando la muela abrasiva haya salido
completamente de la pieza a rectificar.
12. Repitió el procedimiento para cada una de las levas del árbol.
13. Desmontó la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora.
14. Realizó el reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
141
1
Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
142
Hora de
término:
Evaluación:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Unidad de
aprendizaje:
4
Práctica número:
11
Nombre de la
práctica:
Afilado de herramientas monocortantes.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá afilar brocas y cortadores
mediante una máquina afiladora universal de acuerdo con las
especificaciones señaladas para la elaboración de piezas mecánicas
de uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
6 hrs.
Materiales
•
Plantillas para afilado.
•
Solución de corte.
Maquinaria y equipo
Herramienta
•
Afiladora
herramientas
monocortantes.
•
De seguridad:
•
Mandril.
•
Anteojos de seguridad.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
de
•
Juego de herramientas
para mecánico.
• Juego de brocas.
143
Procedimiento
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
2. Seleccionar de entre las brocas existentes en el taller aquellas que necesiten afilado.
3. Determinar el tipo de afilado a efectuar: para materiales blandos o para materiales
duros.
4. Verificar las condiciones de operación de la máquina afiladora.
•
Seleccionar el fluido refrigerante.
•
Verificar las condiciones en que se encuentra la muela de afilar, si es necesario,
cambiarla por una muela nueva.
•
Ajustar el soporte móvil portaherramienta al ángulo de afilado.
•
Colocar la broca a afilar sobre el soporte móvil de la máquina afiladora.
5. Efectuar el afilado de la broca.
6. Verificar el afilado efectuado mediante la plantilla de afilado.
7. Verificar el afilado efectuado mediante el dispositivo óptico.
8. Repetir las operaciones hasta lograr el afilado especificado.
9. Efectuar el afilado de las brocas seleccionadas en el punto 2.
10. Realizar un reporte de la práctica que incluya:
•
Descripción del ciclo de trabajo efectuado.
•
Descripción de los problemas que se presentaron durante el afilado y sus
soluciones.
•
Observaciones.
•
Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
144
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Lista de cotejo de la práctica
número 11:
Afilado de herramientas monocortantes.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Sí
Desarrollo
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la
máquina antes de iniciar la práctica.
2. Seleccionó de entre las brocas existentes en el taller aquellas
que necesiten afilado.
3. Determinó el tipo de afilado a efectuar: para materiales blandos
o para materiales duros.
4. Verificó las condiciones de operación de la máquina afiladora.
5. Efectuó el afilado de la broca.
6. Verificó el afilado efectuado mediante la plantilla de afilado.
7. Verificó el afilado efectuado mediante el dispositivo óptico.
8. Repitió de las operaciones hasta lograr el afilado especificado.
9. Efectuó el afilado de las brocas seleccionadas en el punto.
10. Realizó un reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos
contaminados y materiales
utilizados
Observaciones:
PSP:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
145
Hora de
inicio:
146
Hora de
término:
Evaluación:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
RESUMEN
En este capítulo se establecieron los
fundamentos
para
determinar
las
necesidades de maquinado de una pieza a
partir de los requerimientos del diseño
para su fabricación en maquinas
especiales, tales Rectificadoras.
Este básicamente enfocado a los
terminados, tales como las dimensiones,
las tolerancias, los acabados, los
tratamientos
térmicos
y
las
consideraciones del maquinado para
procesos especiales, así como las muelas
abrasivas usadas.
Entre las necesidades del rectificado se
estudiaron los materiales, su calidad, su
preparación, el cálculo de pasadas por
maquinado y el calculo de la profundidad.
También se vio en este capitulo, las
velocidades a usar de acuerdo al tipo de
material de muela abrasiva y el tipo de
material a mecanizar.
Entre las condiciones del rectificado de
una pieza específica, se consideraron, la
velocidad de avance de la muela abrasiva,
la profundidad y las revoluciones,
ejemplificando de acuerdo a una pieza
sencilla para el mejor entendimiento del
alumno.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
147
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS
1. ¿Menciona cuales son las ventajas de las rectificadoras sin centros, respecto a las
rectificadoras de centros?
2. Mencione al menos 4 productos que pueden ser rectificados en una maquina
rectificadora sin centros
3. Comenta con tus compañeros las diferencias con las maquinas de rectificado que
conozcas.
5. Investiga que herramientas pueden ser monocortantes
6. ¿Cual es la característica especial de las maquinas afiladoras monocortantes?
148
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Operación de Máquinas Herramientas Especiales de Barrenado.
Al finalizar la unidad, el alumno realizará, operaciones básicas en
taladradoras y mandrinadoras especiales, de acuerdo con las
especificaciones de los dibujos de las piezas mecánicas para su
elaboración.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
149
MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE
MAQUINADO DE PIEZAS EN
MÁQUINAS HERRAMIENTA
ESPECIALES.
108 HRS.
Módulo
Unidad de
Aprendizaje
3.-Operación con las
rectificadoras
especiales.
22 Hrs.
Resultados
de
Aprendizaje
4.-Operaciones
maquinas
herramienta
especiales
barrenado.
con
de
18 Hrs.
4.1.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
el taladro multihusillos
para la obtención de
piezas maquinadas de
acuerdo
con
sus
especificaciones.
9 Hrs.
4.2.-Realizar
operaciones
de
maquinado empleando
la mandrinadora para la
obtención de piezas
maquinadas de acuerdo
con
sus
especificaciones.
9 Hrs.
150
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
SUMARIO
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramentales.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Nomenclatura.
Métodos de trabajo.
Materiales de trabajo.
Herramental.
Operaciones.
Puesta en marcha.
Figura 18
RESULTADO DE APRENDIZAJE
4.1.
4.1.1
•
Realizar operaciones de maquinado
empleando la taladradora de varias
columnas para la obtención de
piezas maquinadas de acuerdo con
sus especificaciones.
Taladradora
columnas.
de
varias
Nomenclatura.
De varias columnas.
Estas máquinas se componen de dos o
más columnas, cabezas y husillos
estándar, montados sobre una base
común, como se muestra en la figura 18
3.16 mhm. Las aplicaciones más comunes
de este tipo de maquinas es para eliminar
el cambio de herramientas para una
secuencia de operaciones. Aunque las
máquinas
taladradoras
de
husillos
múltiples todavía se fabrican, están
cediendo rápidamente su popularidad a
las máquinas taladradoras de torreta.
En las máquinas taladradoras de husillos
múltiples la designación usual es el
número del modelo del fabricante,
aunque comúnmente se hace referencia al
área del taladro.
Estas referencias sobre los tamaños,
aunque
generalmente
usadas,
dan
solamente una idea aproximada de la
capacidad real. Para darse una verdadera
idea sobre la capacidad de la máquina,
debe considerarse el tamaño máximo de la
broca y la relación del avance, así como la
carrera del husillo y la altura máxima bajo
del mismo.
Radiales.
En las máquinas taladradoras radiales, los
tamaños estándar de referencia son el
diámetro de la columna y la longitud del
brazo.
Por ejemplo: un taladro radial de 3 pies
9 plg (814 y 228 mm) tiene una columna
de 9 plg (228 mm) y un brazo que
permitirá colocar el husillo a una distancia
de 3 pies (814 mm) aproximadamente en
la superficie de la columna. Las máquinas
taladradoras
radiales,
universales
y
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
151
horizontales, en las cuales el husillo no
está fijo en una posición vertical, toman su
tamaño del diámetro del husillo, desde 2
hasta (51 a 127 mm).
Estas máquinas (figura 19) se caracterizan
porque el mandril está contenido en un
cabezal corredizo sobre las guías
horizontales de un brazo montado en una
columna vertical, entorno a la cual puede
girar 360°. De este modo el mandril puede
alcanzar cualquier punto de la superficie
abarcada entre dos circuitos concéntricos
con el eje de la columna, y con radios las
distancias mínimas y máximas del mandril
a la columna.
satisfactorios
maniobra.
y
gran
facilidad
de
Múltiples de cabezal vertical único.
El taladro de uso múltiple se emplea
cuando tienen que efectuarse varias
operaciones sucesivas en una pieza de
trabajo, está máquina tiene varias cabezas
de taladro instaladas sobre una sola mesa,
y cada uno de los husillos está provisto de
brocas escariadores y abocardadores, en
esta máquina se emplean herramientas de
mano, tales como plantillas y dispositivos.
La guía de la herramienta se da por medio
de la plantilla mientras se sujeta la pieza
de trabajo en un dispositivo.
Cuando se termina operación, se avanza la
pieza de trabajo al siguiente husillo.
Cuando una parte requiere que se hagan
varios agujeros, y en especial algunos
bastante próximo, se utiliza un trabajo
Múltiples de varios cabezales.
Figura 19
Son evidentes las ventajas de esta
arquitectura: el operario puede emplear
las dos manos para la maniobra de la
máquina (mientras que en las taladradoras
de columna la mano izquierda está, a
menudo, ocupada en la pieza); el peso de
la pieza no preocupa puesto que lo que se
ha de moverse esta vez son las partes de
la máquina, bien equilibradas y corredizas;
el mayor espacio de que se dispone y la
posibilidad
de
emplear
motores
particulares para cada una de las diversas
necesidades
han
permitido
a
los
constructores fabricar máquinas que, a
pesar de su complejidad, presentan y
conservan rendimientos mecánicos muy
152
Los taladros de torreta (figura 20) tienen
varias brocas en una torreta, y ésta se
puede hacer girar para utilizar la
herramienta que se necesite. Muchas de
estas máquinas son controladas por cinta
de manera que la posición de la mesa, la
velocidad del husillo y la posición de la
torreta se puedan programar para
operación
automática.
El
operador
simplemente sujeta la pieza de trabajo en
su posición y pone en marcha la máquina.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
D = Diámetro máximo en mm. De la pieza
o herramienta en el punto de contacto.
N = Número de las piezas por minuto de
la pieza o herramienta.
•
Figura 20 mmh1
•
Métodos de trabajo.
Cálculo.
Herramental.
Por medio del taladro se pueden realizar
agujeros pasantes o ciegos en las piezas.
Éstos sirven como base para la sujeción de
tornillos, roscas, remaches o para facilitar
el engrase, etc. Como herramienta se
emplean útiles de uno o varios filos
llamados brocas.
Los factores que influyen en el cálculo de
la velocidad son:
a) Que depende de la herramienta:
Material constructivo de la parte activa de
la herramienta, ángulos de corte, de
posición, etc.
b) Que dependen del material a trabajar:
Propiedades físicas y químicas, dureza y
resistencia a la tracción, grado de
maquinabilidad.
c) De las condiciones de corte: avance,
profundidad, corte continuo o corte
interrumpido, refrigeración y lubricación.
d) De la máquina: Potencia, revoluciones,
rigidez.
La velocidad de corte en el movimiento
circular viene expresada por la siguiente
fórmula:
Vc = velocidad de corte en m/min.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
153
efectuando primero un agujero de
pequeño diámetro en la pieza que permita
posicionar la broca para que siga un
camino recto al taladrar el material.
Dependiendo del tamaño del agujero se
realizan distintos taladros siempre de
menor a mayor diámetro hasta alcanzar
las dimensiones deseadas.
Esto permite que la broca arranque en
cada pasada menos cantidad de viruta,
con lo cual la exigencia pedida a la
máquina es menor.
Normalmente los taladros se rematan por
medio de operaciones de escariado, que
se llevan a cabo para obtener un buen
acabado interior del taladro. El escariador
es una herramienta de filos múltiples y
rectos pero de irregular longitud para
evitar el rayado del agujero.
•
Operaciones.
Existen máquinas especiales para realizar
taladros
denominados
taladradores,
aunque en ciertas ocasiones pueden
utilizarse tornos. También se pueden
realizar agujeros sin arranque de viruta
mediante punzonado y estampado. Para
hacer agujeros de gran tamaño es
frecuente realizarlos en varias fases,
154
La operación de realizar taladros de gran
tamaño se llama mandrinado.
Las máquinas utilizadas deben tener gran
potencia y robustez y se llaman
mandrinadoras.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Si se usa el valor 3 como valor aproximado
de ð, la fórmula se transforma en:
A continuación encontraras más procesos
en la tabla anexa.
Esta fórmula es por cierto la que más se
utiliza en el taller de las máquinas y se
aplica a toda la gama de operaciones de
las máquinas herramienta.
En todo el texto se usará la fórmula
simplificada
La fórmula se emplea como sigue:
Siendo D = el diámetro de la broca y VC =
una velocidad de corte asignada para un
material en particular.
•
Puesta en marcha.
Tipos de cambio de velocidad.
Las velocidades de corte (VC) se dan
normalmente para herramientas de cortes
hechas de acero de alta velocidad y se
expresan en pies por minuto o en metros
por minuto (FPM o MPM). Como las
velocidades del husillo de la máquina se
expresan en revoluciones por minuto
(RPM),
dichas
velocidades
pueden
calcularse de la siguiente manera:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
Acero de bajo contenido de carbono =
90VC; y acero aleado SAE 4140 = 50VC.
Por lo tanto, para una broca de ½ pulgada
en acero de bajo contenido de carbono la
velocidad sería:
En los manuales hay tablas de velocidades
de corte/RPM para los diversos materiales
y también se consiguen tablas para fijar en
la pared. La velocidad excesiva puede
ocasionar que se rompan las esquinas
exteriores y los márgenes de la broca, lo
cual ocasiona a su vez el atascamiento de
la broca en el agujero, aún cuando se
corrija la velocidad y se aplique más aceite
de corte. El único remedio es afilar la
broca nuevamente a su diámetro
completo, aplicando los métodos que se
155
discuten en las unidades 4 y 5 de esta
sección.
™ Identificar los avances tecnológicos en
Si sale del acero una rebaba azul, es
indicación de que la velocidad es
demasiado alta.
El alumno:
las maquinas herramienta especiales.
•
Sin embargo, con las brocas muy
pequeñas, la tendencia es ajustar las RPM
del husillo a un valor demasiado bajo.
Investigará en internet y folletos acerca
de los avances que se tienen en las
taladradoras de varias columnas.
Esto da a la broca una velocidad de corte
muy baja y se forma muy poca rebaba, a
no ser que el operador force la broca con
avance excesivo. El resultado es a menudo
que se quiebra la broca.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
Cambios continuos de velocidad.
El avance puede controlarse por el
“sentido” de la acción de corte y
observando la rebaba. Una rebaba larga y
ondula indica que la velocidad es excesiva.
En los aceros blandos la rebaba correcta
debe adoptar la forma de hélice enrollada
a diámetro muy pequeño en ambas
estrías. Algunos materiales, como el hierro
fundido producen una rebaba granular.
Los
taladros
que
tienen
avance
automático
4.2.1. Mandrinadoras
4.2.
•
Realizar operaciones de maquinado
empleando la mandrinadora para la
obtención de piezas maquinadas de
acuerdo con sus especificaciones.
Nomenclatura.
Mandrinadoras especiales.
Verticales con repetidor automático.
De tipo mesa. Como se ilustra en la figura
21, los componentes principales de la
máquina son:
Discutirá grupalmente sobre la
necesidad industrial de utilizar
taladradoras,
afiladoras
especiales y mandrinadoras.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia tecnológica.
156
Figura 21
El husillo, soporta y conduce las
herramientas de corte y puede avanzar a
lo largo de su eje para el mandrinado o el
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
taladrado, o se puede sujetar en una
posición fija para el fresado. La dirección
es reversible tanto para cortadores de
mano derecha o de mano izquierda como
para operaciones de roscado con machos,
y se dispone de una amplia selección de
velocidades y avances para acomodar la
gran cantidad de cortadores utilizados.
El manguito del husillo, se mueve y gira
con el husillo pero no puede avanzar a lo
largo del eje del mismo. Los cortadores se
pueden montar directamente sobre el
manguito para una mayor rigidez del
soporte.
El cabezal, soportando al husillo y al
manguito del mismo y conteniendo todos
los mecanismos del husillo y engranajes de
avance, es el corazón de la máquina. Se le
puede hacer avanzar verticalmente o
sujetarle en posición fija.
El cuerpo, proporciona soporte rígido para
el cabezal por medio de guías verticales de
precisión. Hueco y provisto de refuerzos,
el
cuerpo
contiene
también
los
contrapesos del cabezal.
La base del cuerpo, soporta a éste y puede
ser una parte integral de la bancada,
como en las máquinas más pequeñas del
tipo de mesa, o separada.
La bancada, es la parte fundamental de la
máquina y soporta al soporte de la mesa
sobre las guías de precisión.
la pieza en una dirección paralela al eje del
husillo.
La mesa, soporta a la pieza y se desplaza
horizontalmente
sobre
el
soporte
compuesto en una dirección perpendicular
al eje de husillo. Juntas, la mesa y su
soporte proporcionan el movimiento
compuesto de la pieza.
El soporte del extremo y el cojinete del
mismo, proporciona apoyo exterior para
las barras largas que necesiten ser guiadas
en el lado más lejano de la pieza. Guías
verticales permiten la colocación del
cojinete del soporte del extremo para su
alineación con el husillo.
Múltiples.
Tipo de piso. Las máquinas horizontales
para mandrinar, taladrar y fresar, tipo de
piso se caracterizan por el montaje
estacionario de la pieza sobre una placa
en el piso. Como se ilustra en la figura 22
se han eliminado la bancada, la mesa y el
soporte compuesto de la máquina tipo de
mesa. Pero, como una ayuda para
compensar esta perdida de movimiento de
la pieza, la máquina está provista de guías
de precisión sobre las cuales se puede
desplazar y sujetar el cuerpo principal o
avanzar éste horizontal en ángulo recto
con el eje del husillo.
El soporte de la mesa, descansa a
horcajadas y se mueve a lo largo de las
guías de la bancada en el plano
horizontal. Su propósito principal es el de
soportar a la mesa y permitir el avance de
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
157
pueden ser movidos, sobre guías en
dirección paralela al eje del husillo. La
bancada y las guías para el deslizamiento
son de diseño rígido para proporcionar
una máxima exactitud de alineamiento.
Figura 22
Además, el avance de alimentación del
husillo puede compensar la pérdida de
movimiento de la pieza a lo largo del eje
del mismo.
Muchas máquinas del tipo de piso están
equipadas con dispositivos opcionales que
soportan al husillo para aumentar su
rigidez en posiciones alargadas. Estas
disposiciones
aseguran
la
mayor
capacidad
posible
para
piezas
extremadamente grandes o pesadas sin
mencionar de la función de la máquina.
De ejecución axial y transversal.
Tipo cepilladora de mesa. Estas máquinas
(figura 23) se distinguen por la mesa tipo
cepilladora, equipada para avances de
fresado, y que se desliza sobre guías
horizontales de precisión sobre una
bancada colocada en ángulo recto con el
eje del husillo.
Figura 23
•
Métodos de trabajo.
Las operaciones de fresado, mandrinado,
taladrado y roscado de las superficies del
chasis del bogie, son realizadas con la
utilización del cabezal automático y del
cabezal horizontal. Durante el mecanizado
de un chasis de bogie, podemos
encontrarnos con zonas inaccesibles para
el cabezal automático y para el horizontal.
Este problema se soluciona con la
utilización
de
cabezales
angulares
especiales, que se pueden adaptar
perfectamente al sistema de cambio
automático de cabezales.
No cuenta con un soporte compuesto
para la mesa pero tanto para el cuerpo
principal como el soporte del extremo
158
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Para solucionar el mecanizado de piezas
tan complejas como las cajas de
velocidades de Locomotora, Soraluce ha
optado por el centro de fresado modelo
FS-4000 provisto de cambio automático
de cabezales, un cabezal indexado
automático y dos cabezales especiales de
mandrinado y una mesa rototraslante para
el mecanizado de las 5 caras de la pieza en
un solo amarre.
Este sistema permite garantizar una gran
precisión y una considerable reducción de
tiempos de mecanizado.
Los cabezales automáticos indexados a 1º,
pueden ser utilizados en operaciones de
desbaste de las caras para su posterior
mandrinado.
Las zonas internas a mecanizar de estos
elementos necesitan la utilización de un
cabezal automático, combinado con un
cabezal acodado especial, debido a la
complejidad de acceso a algunas zonas.
Las operaciones de acabado internos y
externos de mandrinado son realizados
mediante un cabezal horizontal.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
•
Materiales de trabajo.
Acero de alta velocidad duplica la
velocidad de corte
Acero de alta velocidad
velocidad de corte
duplica
la
Una tercera clasificación dentro de los
materiales
de
corte,
serían
los
denominados 14-4-1, o aceros de alta
velocidad cuya principal cualidad es
permitir conservar su dureza a mayor
temperatura que los aceros simples al
carbón ya que, este tipo de material
cuenta con un 18% de tungsteno. Se
denominan acero de alta velocidad porque
permiten duplicar la velocidad de corte
con herramienta, aumentan la duración y
los tiempos de afilado. Incluso se
fabricaron herramientas más veloces, que
se emplean, especialmente, para corte de
materiales metálicos y no metálicos.
Dentro de esta clasificación destacan
también los denominados aceros de súper
alta velocidad o de alta velocidad de
cobalto, que son aquellos muy resistentes
al calor gracias al un 10% de cobalto.
Además existe otra modalidad de aceros
de alta velocidad, en esta ocasión de
tungsteno, con un 12%; de vanadio con
un 5% para incrementar su resistencia al
desgaste y de molibdeno, con un índice
del 0,7 a 0,8 por ciento.
159
Herramientas de cerámica, frágiles pero
eficaces
A pesar de resultar herramientas duras,
son más frágiles y quebradizas que los
carburos u otros materiales por lo que no
se pueden emplear con eficacia en
máquinas herramientas de baja potencia.
Debido a su fragilidad, deben estar muy
bien soportadas en portaherramientas,
porque se pueden dañar con facilidad por
la vibración de una máquina y además no
pueden
emplearse
para
cortes
interrumpidos. No obstante, se pueden
trabajar a mayores velocidades.
Fabricadas con polvo de óxido de
aluminio, compactado y sintetizado en
formas de insertos triangulares, cuadrados
o rectangulares tienen una resistencia a la
compresión de las herramientas de
cerámica es muy alta, y tienen baja
conductividad térmica. Actualmente, se
utilizan diamantes como herramientas de
corte de punta, eficaces cuando se usan
con alto contenido de silicio. Algunas de
las aplicaciones más comunes son: la
producción en masa de los pistones para
automotores.
Sin
embargo,
son
herramientas caras aunque con un alto
grado de precisión.
160
•
Herramental.
Estas son algunas de las herramientas de
mandrinado.
• Operaciones.
Mandrinado
de
un
solo
filo
generalmente aplicado en operaciones de
acabado, y para desbaste y acabado en
materiales donde se requiere un control
de virutas. El mandrinado con un solo filo
puede ser también una solución cuando la
potencia de máquina es el factor limitador
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
Mandrinado Multi-filo, implicando dos ó
tres filos de corte, es utilizado en
operaciones de desbaste donde la
prioridad es el promedio de material
arrancado. Se puede mantener un alto
nivel de productividad con dos ó tres
plaquitas situadas en la misma posición
axial, cada una trabajando con el avance
por diente recomendado. Esto da como
resultado un alto avance por revolución en
el mecanizado del agujero.
Mandrinado escalonado éste se realiza
con una herramienta de mandrinar con
plaquitas situadas a diferentes alturas
axiales y diámetros. Esto también mejora
el control de viruta en materiales exigentes
con las diferentes profundidades de corte
entre 1,0 ó 1,5 veces la longitud del filo de
corte. Profundidades de corte de 0,5 veces
la longitud de filo pueden dividirse en dos
cortes menores, generando virutas más
pequeñas.
Escariado es una operación de acabado
fino realizada con una herramienta multifilo que permite obtener agujeros de alta
precisión. Se consigue buen acabado
superficial y tolerancias muy estrechas con
una alta gama de penetración. Los
agujeros previos deben de tener una
tolerancia limitada y una pequeña
profundidad de corte radial.
•
Puesta en marcha.
TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO.
Embragues cónicos.
El embrague cónico, es de empleo
preferente para velocidades no muy
elevadas, consta de un cuerpo cónico que
es empujado contra un asiento que se
adapta exactamente a su perfil. La carga
axial que debe aplicarse a la parte
corrediza es, gracias a la conicidad, muy
inferior a la que sería necesaria si los
asientos fueran planos.
Acoplamientos elásticos.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
161
Estos son utilizados en los embragues
secos en estos pueden ser de materiales
metálicos pero no homogéneos, o bien
uno metálico (acero, fundición) y el otro
no metálico por ejemplo, cuero, corcho,
madera dura, ferodo (tejido de algodón y
amianto reforzado con una ligera trama
de hilos de latón o aluminio e impregnado
con goma o laca, mezcla de fibra corta de
amianto con desperdicios de algodón,
cementada a presión con resina sintética
formando una granulación moldeada y
rígida.
la herramienta, ángulos de corte, de
posición, etc.
En estos embragues debe evitarse el
aceite, pues reducirá mucho su eficacia; se
montan generalmente por fuera de la
máquina y están constituidos por un disco
central de acero, solidario con un árbol de
la máquina, con dos caras revestidas por
algunos de los materiales citados: el disco
queda entre dos superficies de acero o
fundición que se aproxima mediante una
plancha acodada. Oportunos muelles de
retroceso separan los discos al cesar la
presión de trabajo.
La velocidad de corte en el movimiento
circular viene expresada por la siguiente
fórmula:
CAMBIOS DE VELOCIDADES.
Especificaciones.
Los
cambios
de
velocidad
son
determinados por el tipo de material, el
tipo maquinaria y el tipo de herramienta
de corte a usar.
Cálculo.
Los factores que influyen en el cálculo de
la velocidad son:
b) Que dependen del material a trabajar:
Propiedades físicas y químicas, dureza y
resistencia a la tracción, grado de
maquinabilidad.
c) De las condiciones de corte: avance,
profundidad, corte continuo o corte
interrumpido, refrigeración y lubricación.
d) De la máquina: Potencia, revoluciones,
rigidez.
Vc = velocidad de corte en m/min.
D = Diámetro máximo en mm. De la pieza
o herramienta en el punto de contacto.
N = Número de las piezas por minuto de
la pieza o herramienta.
Tipos de cambios de velocidad.
Las velocidades de corte (VC) se dan
normalmente para herramientas de cortes
hechas de acero de alta velocidad y se
expresan en pies por minuto o en metros
por minuto (FPM o MPM). Como las
velocidades del husillo de la máquina se
expresan en revoluciones por minuto
(RPM),
dichas
velocidades
pueden
calcularse de la siguiente manera:
a) Que depende de la herramienta:
Material constructivo de la parte activa de
162
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales
herramientas
de
corte
para
mandrinadoras y la forma en que se
unen las moléculas para formar un
acero para herramienta.
Cambios continuos de velocidad.
La velocidad de corte no depende
exclusivamente de las variables de la
formula de la velocidad de corte. Hay
otros factores de difícil cuantificación,
como la forma de la herramienta cortante,
la naturaleza de la operación, la
lubricación existente, etc., que hacen que
su determinación sea una tarea muy
compleja, hasta el punto de la totalidad
de autores recomiendan efectuar tanteos,
a partir de unos valores aproximados, que
dicho sea de paso, presentan notables
diferencias entre sí, según sea la obra
consultada.
Revisará en forma grupal las
operaciones a realizar en
mandrinadoras, especificando los
materiales,
herramientas
y
accesorios a utilizar.
CONTEXTUALIZACIÓN
Competencia científico-teórica.
™ Identificar las estructuras moleculares
de los aceros comunes y los aceros
inoxidables.
El alumno:
•
Investigará
las
propiedades
y
características que deben reunir las
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales.
163
PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO
Unidad de
aprendizaje:
4
Práctica número:
12
Nombre de la
práctica:
Maquinado de una pieza en
taladradora de varias columnas.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá realizar los maquinados de
barrenos de acabado sobre una matriz de fundición, empleando una
taladradora de dos columnas y las especificaciones del dibujo para
su uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
6 hrs.
Materiales
•
Bloque de cold rolled.
una
Maquinaria y equipo
•
Taladradora
columnas.
•
De seguridad:
•
Mandil.
•
de
varias
Herramienta
•
Juego de herramientas
para mecánico.
•
Juego de brocas
varios tamaños.
•
Buril para rosca nacional
americana.
Anteojos de seguridad.
•
•
164
de
Broca de 5/16”.
Herramienta escariadora
de 5/16”.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
Procedimiento
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la
práctica.
Nota: No se muestra el maquinado total de la matriz por la complejidad que implica
en el dibujo, solamente se muestran los orificios a efectuar.
Nota: Partir del supuesto que los barrenos a ejecutar se deben práctica sobre cinco
matrices iguales y determinar con antelación la cantidad de maquinados a efectuar en
cada columna de la taladradora en función del tipo empleado: 2, 3,4 ó 6 cabezales,
múltiple, de torretas automáticas.
2. Revisar sus dimensiones y especificaciones del dibujo, véase figuras 26,27,28 29,30 y31.
Nota: Se describirá la operación para una taladradora automática de dos columnas,
siendo la misma para una de tres o más.
3. Seleccionar el tipo de refrigerante de acuerdo con el tipo de material a emplear.
4. Determinar la cantidad de operaciones a efectuarse, así como el número y tipo de
herramienta a emplear.
Nota: Seguir el orden de maquinado que se indica a continuación.
•
Parte superior de la matriz.
•
Efectuar el barreno de 5/16”.
•
Efectuar el escariado del barreno de 5/16”.
•
Efectuar el barreno de 1.5 cm.
•
Abocardar el barreno de 1.5 cm.
•
Para la parte inferior de la matriz.
•
Efectuar los barrenos adecuados para una rosca de 5/16 NC.
•
Efectuar el roscado del barreno.
5. Marcar sobre las piezas a taladrar la posición exacta de cada uno de los barrenos a
efectuar.
6. Sujetar las matrices sobre una prensa de acuerdo con el tipo de maquinado a efectuar.
7. Ajustar la mesa de la taladradora para que queden las prensas de trabajo en la posición
indicada para inicio de maquinado.
8. Ajustar el movimiento automático de la mesa de la taladradora para que recorra la
distancia necesaria hasta el segundo barreno.
9. Montar la parte superior de la matriz en la prensa de sujeción, sobre la mesa de la
taladradora.
10. Montar las herramientas necesarias en cada una de las columnas de las taladradora de
acuerdo con el orden de trabajo establecido.
Nota: En la primera columna se montará la broca de 5/16”, y en la segunda, la
herramienta escariadora de 5/16”.
11. Ajustar las distancias a recorrer en cada una de las columnas de la taladradora,
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
165
Procedimiento
12. ajustando los topes mecánicos puestos para ese fin.
13. Efectuar los dos barrenos de un lado de la matriz.
14. (La mesa en forma automática recorrerá la distancia necesaria para llegar al segundo
barreno).
15. Desmontar la matriz de la prensa.
16. Volver a montar la matriz en la prensa que está debajo de la segunda columna de la
taladradora.
17. Montar una nueva matriz en la primera prensa correspondiente a la primera columna de
la taladradora.
18. (Asegurarse que la parte de la matriz montada corresponda a la parte superior).
19. Efectuar el barrenado en la segunda matriz.
Nota: De forma simultánea se efectuará el escariado de los barrenos anteriores.
20. Repetir la operación hasta completar el total de matrices a barrenar.
21. Realizar el mismo procedimiento para los barrenos restantes simétricos de las matrices,
para esto solamente montar las matrices, de tal forma que queden los barrenos
efectuados en forma inversa con respecto a la línea transversal de la mesa.
22. Montar la broca de 1.5 cm en el husillo de la primera columna de la taladradora.
23. Montar sobre la segunda columna el abocardador de 1.5 cm.
24. Repetir los procedimientos dados hasta completar el total de barrenos en las matrices.
Nota: Considerar que en una columna de la taladradora se efectuará el barreno y en la
otra columna se efectuará el roscado.
25. Realizar un reporte de la práctica que incluya:
•
Planos detallados de la pieza fabricada.
•
Descripción del ciclo de trabajo efectuado.
•
Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus
soluciones.
•
Observaciones.
•
Conclusiones.
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
15 Cm
1.5 Cm.
0.5 Cm.
0.5 Cm
3 Cm.
5/16”
Fig. 26 Vista lateral de la parte superior de la matriz.
166
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
Procedimiento
1.5 Cm.
1.5 Cm.
3.5 Cm.
0.5 Cm.
0.5 Cm.
3 Cm.
5/16” diámetro
7 Cm.
Fig. 27 Vista frontal de la parte superior de la matriz.
3 Cm.
Fig. 28 Vista frontal de la parte inferior de la matriz
Fig. 29 Vista superior de la parte superior de la matriz
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
167
Procedimiento
5 Cm.
5/16” rosca NC
Fig. 31 Vista superior de la parte inferior de la matriz.
Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en pulgadas.
168
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
Lista de cotejo de la práctica
número 12:
Maquinado de una pieza en una taladradora de varias
columnas.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Sí
Desarrollo
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1. Revisó sus dimensiones y especificaciones del dibujo.
2. Seleccionó el tipo de refrigerante de acuerdo con el tipo de
material a emplear.
3. Determinó la cantidad de operaciones a efectuar, así como el
número y tipo de herramienta a emplear.
4. Marcó sobre las piezas a taladrar la posición exacta de cada uno
de los barrenos a efectuar.
5. Sujetó las matrices sobre una prensa de acuerdo con el tipo de
maquinado a efectuar.
6. Ajustó la mesa de la taladradora para que quedaran las prensas
de trabajo en la posición indicada para inicio de maquinado.
7. Ajustó el movimiento automático de la mesa de la taladradora
para que recorra la distancia necesaria hasta el segundo
barreno.
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
Evaluación:
169
Lista de cotejo de la práctica
número 12:
Maquinado de una pieza en una taladradora de varias
columnas.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Sí
Desarrollo
No
No
Aplica
8. Montó la parte superior de la matriz en la prensa de sujeción,
sobre la mesa de la taladradora.
9. Montó las herramientas necesarias en cada una de las columnas
de las taladradoras de acuerdo con el orden de trabajo
establecido.
10. Ajustó las distancias a recorrer en cada una de las columnas de
la taladradora.
11. Efectuó los dos barrenos de un lado de la matriz.
12. Efectuó el barrenado en la segunda matriz.
13. Repitió los procedimientos dados hasta completar el total de
barrenos en las matrices.
14. Realizó el reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables.
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados.
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
170
Hora de
término:
Evaluación:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
Unidad de
aprendizaje:
4
Práctica número:
13
Nombre de la
práctica:
Maquinado de una pieza en una
mandrinadora.
Propósito de la
práctica:
Al finalizar la práctica, el alumno deberá maquinar una chumacera
mediante la mandrinadora de precisión horizontal de dos husillos y
las especificaciones del dibujo para uso industrial.
Escenario:
Taller.
Duración:
6 hrs.
Materiales
•
•
Bloque de aluminio de
11 ¾” x 5 3/4” x 3 ½”.
Solución de corte.
Maquinaria y equipo
•
Mandrinadora horizontal
de dos cabezales.
VI.
•
•
De seguridad:
•
•
Mandil.
•
•
Anteojos de seguridad.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
Herramienta
Juego de herramienta
para mecánico.
Juego de llaves allen.
Juego de aditamentos
para sujeción especial.
171
Procedimiento
™ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo.
­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica.
­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo.
1. Interpretar el croquis del dibujo de la pieza mecánica que se va a elaborar.
2. Verificar las medidas y longitudes del dibujo de la pieza, indicadas en la figura 34, 35 y
36.
3. Revisar el manual de operación de la máquina.
4. Seleccionar el líquido refrigerante para el tipo de material y de acuerdo con las tablas
presentadas en el manual de operación de la máquina.
5. Preparar el material que se va a maquinar.
6. Preparar las herramientas de corte necesarias para cada tipo de maquinado.
7. Establecer las distancias de recorrido de cada herramienta, ajustándolas con los topes de
los carros transversal y longitudinal, así como los recorridos del cabezal porta mandril.
Nota: Las mandrinadoras horizontales poseen dos cabezales o husillos que son
ensamblados en forma individual sobre la mesa de trabajo, por lo que éstos tienen
independencia de movimientos. Se deberá ajustar las distancias de recorrido de
forma individual a cada cabezal, así como considerar los movimientos de la mesa,
que también son independientes, a fin de evitar que los movimientos simultáneos
puedan llegar a dañar la herramienta del otro cabezal o dañar la pieza que se
maquina.
8. Seleccionar las velocidades de corte y avance de acuerdo con las tablas de la máquina
herramienta.
9. Montar la pieza a fabricar sobre la mesa de trabajo de la máquina, verificando que se
encuentre firmemente sujeta
10. Ajustar los cabezales y la mesa de trabajo para el inicio del maquinado.
11. Abrir la válvula del líquido refrigerante.
12. Ejecutar el mandrinado de los barrenos laterales de la chumacera.
13. Cerrar la válvula del líquido refrigerante.
14. Efectuar la medición del barreno.
15. Ejecutar las correcciones volviendo a efectuar el mandrinado.
16. Realizar un reporte de la práctica que incluya:
•
Descripción del ciclo de trabajo efectuado.
•
Descripción de los problemas que se presentaron durante el mandrinado y sus
soluciones.
•
Observaciones.
•
Conclusiones.
172
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
Procedimiento
4 Dar tratamiento a los residuos recuperables.
1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los
contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087.
4
Fig. 32 Vista frontal.
11
3
Fig. 33 Vista Superior.
5 3/4
2
3 1/2
2
Fig. 34 Vista lateral
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
173
Lista de cotejo de la práctica
número 13:
Maquinado de una pieza en una mandrinadora.
Nombre del alumno:
Instrucciones:
A continuación se presentan los criterios que van a ser
verificados en el desempeño del alumno mediante la
observación del mismo.
De la siguiente lista marque con una 9 aquellas
observaciones que hayan sido cumplidas por el
alumno durante su desempeño
Si
Desarrollo
No
No
Aplica
­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la
práctica.
­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo.
1.
Interpretar el croquis del dibujo de la pieza mecánica que se
va a elaborar.
2.
Verificar las medidas y longitudes del dibujo de la pieza
indicadas.
3.
Revisar el manual de operación de la máquina.
4.
Seleccionar el líquido refrigerante para el tipo de material y
de acuerdo con las tablas presentadas en el manual de
operación de la máquina.
5.
Preparar el material que se va a maquinar.
6.
Preparar las herramientas de corte necesarias para cada tipo
de maquinado.
7.
Establecer las distancias de recorrido de cada herramienta,
ajustándolas con los topes de los carros transversal y
longitudinal.
8.
Seleccionar las velocidades de corte y avance de acuerdo con
las tablas de la máquina herramienta.
9.
Montar la pieza a fabricar sobre la mesa de trabajo de la
máquina, verificando que se encuentre firmemente sujeta.
10. Ajustar los cabezales y la mesa de trabajo para el inicio del
maquinado.
11. Ejecutar el mandrinado de los barrenos laterales de la
chumacera.
12. Efectuar la medición del barreno.
174
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
13.
14.
Ejecutar las correcciones volviendo a efectuar el mandrinado.
Realizar un reporte de la práctica.
4 Separar los residuos recuperables
1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales
utilizados
Observaciones:
PSP:
Hora de
inicio:
Hora de
término:
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
Evaluación:
175
RESUMEN
En este capítulo se establecieron los
fundamentos
para
determinar
las
necesidades de maquinado de una pieza a
partir de los requerimientos del diseño
para su fabricación en maquinas
especiales, tales como taladradoras y
mandrinadoras.
Se tuvo que realizar el análisis de la
información contenida en el diseño de la
parte, tales como los materiales, las
dimensiones,
las
tolerancias,
los
tratamientos
térmicos
y
las
consideraciones del maquinado para
procesos especiales, así como las
herramientas usadas.
Entre las necesidades del maquinado se
estudiaron los materiales, su calidad, su
preparación, el cálculo de la profundidad
de corte.
También se vio las velocidades a usar de
acuerdo al tipo de material de la
herramienta y el tipo de material a
mecanizar.
Entre las condiciones del maquinado de
una pieza específica, se consideraron, la
velocidad de avance de la herramienta de
corte, la profundidad de corte y las
revoluciones del husillo, ejemplificando de
acuerdo a una pieza sencilla para el mejor
entendimiento del alumno.
176
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS
1.
1.Menciona los tipos de mandrinadoras que conoces
2.
¿Como definirías en tus propias palabras la maquina de mandrinado?
3.
¿Cuál es la ventaja de las mandrinadoras frente a las taladradoras?
4.
¿Que ventajas tienen las herramientas de mandrinado si las comparamos con las
herramientas de barrenado?
5.
Mencione las similitudes de las herramientas de corte.
6.
¿Cual seria la diferencia de maquinar una pieza en un taladro y en una fresadora?
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
177
GLOSARIO DE TÉRMINOS
Elemento de la herramienta especial de corte que inserta la
herramienta en el seno del cabezal de la MHCN (fresadora) o en la
torreta (torno).
El ángulo de corte es aquel ángulo que ayuda a direccional las
Ángulo de corte
virutas y a proteger a la herramienta del calentamiento excesivo y
la acción abrasiva en general; en el ángulo positivo de corte los
esfuerzos de la herramienta de corte tienden a decrecer y en el
ángulo negativo se incrementa la fuerza de corte.
Componente del torno que soporta todos los componentes, tales
Bancada
como el cabezal delantero, el chuck, la torreta y el cabezal trasero
listados y tiene un contenedor para recibir las virutas que caen.
Nomenclatura de herramienta que consiste en el ángulo al cual
BR: ( back Rake)
está inclinada la herramienta para poder direccional
adecuadamente las rebabas que surgen del corte. Este ángulo
está formado por la cara superior del inserto de carburo y la línea
principal de la superficie del porte herramientas.
Carburo cementado Material para los insertos fabricado usando carburo de tungsteno
sintetizado en una matriz de cobalto. Algunos de estos carburos
contienen carburo de titanio, carburo de tantalio u otros
materiales aditivos
Carburo recubierto Material usado para los insertos cuya resistencia al desgaste
puede ser mejorada de un 200% a un 500% empleando
recubrimientos de materiales resistentes al desgaste. Los
materiales empleados en estos recubrimientos pueden ser,
carburo de titanio y óxido de aluminio (cerámica). Ambos
recubiertos ofrecen un excelente desempeño en aceros, fundición
gris, y materiales no ferrosos.
Acoplamiento
Cerámica
178
Una cerámica es un material muy duro formado sin metal. Este
material se caracteriza por su excepcional resistencia al desgaste y
al calor. El material más popular para elaborar la cerámica es él
oxido de aluminio. Frecuentemente se emplea un aditivo como
óxido de titanio o carburo de titanio. La principal desventaja con
la cerámica es que ésta tiene muy baja resistencia a los golpes y al
impacto, de tal forma que la cerámica solamente puede ser usada
en operaciones donde los impactos son bajos.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
Cinta de Mylar
Chuck
Diamante
Es una cinta perforada de una pulgada de ancho y puede estar
hecha de papel o de Mylar (el Mylar es un plástico duro y
resistente) o de un laminado de Mylar y aluminio. La cinta de
papel es la más económica, ésta está tratada para resistir al agua
y al aceite y es la más popular. La cinta de Mylar es mucho más
cara pero es muy durable. Ésta se sigue empleando aún en las
industrias manufactureras para almacenar información como
cinta maestra.
Componente del torno que conecta al husillo y sujeta la pieza de
trabajo
Material del que existen dos tipos, uno que es cristal natural
obtenido de los diamantes con una alta resistencia al desgaste,
pero muy baja resistencia al impacto; el otro consiste en
pequeños cristales de diamantes sintéticos unidos entre ellos a
altas temperaturas y presiones en un sustrato de carburo. Este
material fue desarrollado por General Electric bajo el nombre de
Compacx. Este tipo de material muestra muy buena resistencia al
choque.
ECEA: (end cutting Nomenclatura de herramienta que significa el ángulo que sirve
para mantener un claro entre la herramienta y la superficie de
edge
trabajo durante una operación de corte interna o externa.
angle)
EC: (end clearance Nomenclatura de herramienta que significa el ángulo que nos
permite que el final de la herramienta no interfiera en el corte.
angle)
Frenteado
Herramental
sujeción
en fresas
Operación básica del torno en la que se efectúa el corte del final
de la pieza resultando un extremo perpendicular o a escuadra con
respecto de la línea del centro de la pieza. Al efectuar esta
operación se deberá producir una superficie plana y de acabado
suave. Para esta operación la herramienta recorre la pieza en
dirección perpendicular a su línea de centro.
de Las formas de sujeción de la pieza en la fresa son a través de
sargentos y apoyos con formas escalonadas, ajustables en altura o
bloques con varias facetas de contacto, con pernos y resortes de
apriete de montaje-desmontaje rápido; con placas angulares de
apoyo; con palancas de apriete; con mordazas mecánicas
autocentrables; con platos o mesas magnéticas; con mesas y
dispositivos modulares de uso universal; con apoyos de diseño
específico o especial.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
179
Herramental
sujeción
en tornos
de La forma de sujetar la pieza en los tornos de control numérico, es
a través de platos universales de dos, tres o cuatro garras
autocentrables; platos frontales para la colocación de sargentos
para agarre de formas irregulares; mandriles autocentrables;
pinzas apara sujetar piezas cilíndricas pequeñas; puntos y
contrapuntos con arrastres para piezas esbeltas; lunetas
escamoteables para apoyo intermedio y conos.
Planeación
procesos.
de Es el primer paso de la planeación técnica de procesos y también
se llama ingeniería de manufactura; para ello se usa la
información del diseño el cual describe al producto para
seleccionar los procesos y las máquinas que pueden ser usadas
para fabricar y ensamblar las partes; se trabaja en los detalles de
las herramientas especificas y de los dispositivos que van a ser
requeridos para controlar los parámetros críticos dentro de la
operación de la máquina.
Plaquita o punta Elemento de la herramienta especial de corte que puede estar
unida al mango de manera permanente o soldada; sin embargo,
herramienta.
es más usual el uso de plaquitas intercambiables fijadas mediante
tornillos, palancas, bridas u otros medios.
Portaplaquitas.
Elemento de la herramienta especial de corte que generalmente
se fija al acoplamiento mediante sujeciones de montaje rápido:
roscas, bridas de apriete, pazsadores, sistemas de inserción tipo
“snap”.
Precisión
Dimensional.
Es la precisión de dimensiones de una pieza mecanizada en una
máquina herramienta de control numérico; en una fresa las
dimensiones básicas son la longitud (L) y el radio de corte (R); en
el torno los parámetros son la longitud (L) y el decalaje transversal
(Q).
Ruteo
manufactura.
de Es el resultado final de la planeación de procesos, y describe
enteramente y en detalle los procesos de manufactura,
incluyendo la secuencia de operaciones y el establecimiento y
control de los límites en cada herramienta.
180
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta
Torneado.
Operación básica del torno que sirve para remover el material de
la parte exterior de la pieza que se encuentra girando o rotando.
Diferentes perfiles y formas pueden ser creadas durante esta
operación tales como: conos, contornos y bordes. Usualmente el
primer paso es un corte grueso o de desbaste, y los siguientes
pueden ser uno o más cortes Finos.
Torreta.
Componente del torno que sujeta las herramientas de corte y
reemplaza las herramientas desgastadas por herramientas nuevas
durante un cambio de herramienta.
Verificación
de Es una práctica muy común en las empresas modernas que
consiste en verificar que dentro de una corrida de producción, la
primeras partes.
primera pieza cumpla con los parámetros de especificación; esto
garantizará que las demás piezas también; de otra forma se hacen
las correcciones pertinentes.
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta.
181
BIBLIOGRAFÍA
•
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•
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Compañía Editorial Continental.
•
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Graw Hill
•
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Continental
•
Principios de Ingeniería de Manufactura, de Stewart C. Black, Vic Chiles et al. de la
Compañía Editorial Mexicana
•
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•
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Prentice Hall
•
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•
Benjamín W. Niebel. Ingenieria Industrial. Ed. CECSA, 13va. edición. España, 1994.
•
H.B. Maynard. Manual de Ingeniería y Organización Industrial. Ed. Reverte, S.A., 3ra.
edición. Inglaterra.
•
O.I.T. Introducción al Estudio del Trabajo. Ed. Limusa, 3ra. edición revisada. Ginebra,
1989.
182
Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta