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INGENIERIA MECATRONICA
SISTEMAS FLEXIBLES DE MANUFACTURA
PARTES PRINCIPALES, CARACTERSTICAS TCNICAS Y SEGURIDADES DEL
CENTRO DE MECANIZADO VERTICAL LEADWELL V-30
VII NIVEL
Pamela Castro
Dario Guaman L.
LATACUNGA, 21 DE MARZO DEL 2013
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ESCUELA POLITECNICA DEL EJRCITO
FACULTAD DE ENERGIA Y MECANICA
CARRERA DE INGENIERIA MECATRONICA
SISTEMAS FLEXIBLES DE MANUFACTURA
INFORME N 1
Fecha: 18/03/2013
Integrantes:
Pamela Castro
Daro Guamn
1. Tema:
PARTES PRINCIPALES, CARACTERSTICAS TCNICAS Y SEGURIDADES DEL
CENTRO DE MECANIZADO VERTICAL LEADWELL V-30
2. Objetivos:
a) Familiarizarse con el centro de mecanizado LEADWELL V-30.
b) Identificar las partes principales.
c) Analizar las caractersticas tcnicas.
d) Reconocer las herramientas de corte.
e) Detallar las herramientas de sujecin de cortadores.
f) Describir las herramientas de sujecin de piezas.
g) Practicar normas de seguridad.
3. Instrumentos y Equipo:
a) Centro de mecanizado vertical LEADWELL V-30.
b) Herramientas de corte.
c) Herramientas de sujecin de cortadores.
d) Herramientas de sujecin de piezas.
e) Herramientas de sujecin.
f) Manual de operacin.
4. Sntesis Terica
FRESADORA
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Una fresadora es una mquina herramienta utilizada para realizar mecanizados
por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de
varios filos de corte denominada fresa. En las fresadoras tradicionales, la pieza se
desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener
formas diversas, desde superficies planas a otras ms complejas. Inventadas a
principios del siglo XIX, las fresadoras se han convertido en mquinas bsicas en
el sector del mecanizado. Gracias a la incorporacin del control numrico, son las
mquinas herramientas ms polivalentes por la variedad de mecanizados que
pueden realizar y la flexibilidad que permiten en el proceso de fabricacin
(RONDON, 2009).
Figura 1.- Fresadora Vertical.
Caractersticas Tcnicas
Al seleccionar una fresadora para su adquisicin y para realizar trabajos con
ella, deben tenerse en cuenta varias caractersticas tcnicas de la misma. El
tamao de las piezas a mecanizar est limitado por las dimensiones de la
superficie de la mesa y los recorridos de los elementos mviles. Dependiendo
de las operaciones a realizar, puede ser necesaria la posibilidad de controlar
varios ejes a la vez, como los proporcionados por mesas giratorias o por
cabezales divisores, o incluso controlar estos ejes de forma automtica por
CNC, por ejemplo para realizar contorneados. En funcin del material de la
pieza, de las herramientas de corte y de las tolerancias de fabricacin
requeridas, es necesario utilizar velocidades de corte y de avance diferentes, lo
cual puede hacer necesaria la posibilidad de operar con gamas de velocidades,
con velocidades mximas y potencias suficientes para lograr flexibilidad en el
sistema de produccin (Salas, 2012).
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CENTRO DE MECANIZADO
Frente a mquinas convencionales de mecanizado, como fresadora, torno o
taladradora, los centros de mecanizado aparecen como mquinas flexibles, en las
que se pueden efectuar varias operaciones distintas sin tener que mover las piezas
de trabajo de unas mquinas a otras. Los centros de mecanizado cuentan con la
flexibilidad y versatilidad que les falta a las otras mquinas herramientas
individuales.
En el presente artculo, se presentan las tendencias en el diseo y los materiales
para las mquinas herramientas (Carrillo, 2001).
Caractersticas ms importantes de un centro de mecanizado
Los centros de mecanizado renen las siguientes caractersticas:
Los centros de mecanizado son capaces de manejar una amplia variedad
de piezas, con tamaos y formas diferentes, siempre de manera eficiente,
repetitiva y econmica. Tienen alta precisin dimensional y tolerancias del
orden de 0,0025 mm.
Reducen el tiempo para cargar y descargar las piezas, cambiar las
herramientas, calibrar y resolver problemas. Por lo tanto, mejoran
notablemente la productividad, reducen la necesidad de mano de obra
especializada y minimizan los costes de produccin.
Estas mquinas estn equipadas con dispositivos que monitorean las
condiciones de la herramienta y detectan su rotura y desgaste, adems de
sondas o palpadores para compensar el desgaste y posicionamiento de las
herramientas.
En la actualidad, el calibrado e inspeccin de las piezas de trabajo
mecanizadas durante el proceso y despus del mismo son caractersticas
de los centros de mecanizado.
Estas mquinas son compactas y altamente automatizadas y tienen
sistemas de control avanzado de manera que un operador puede atender
dos o ms centros de mecanizado al mismo tiempo, reduciendo as los
costos de mano de obra.
Debido a la alta productividad de los centros de mecanizado, se generan
grandes cantidades de viruta que deben recolectarse y desecharse de
manera adecuada. A este proceso se le llama manejo de virutas. Existen
diversos diseos para la recoleccin de virutas con una o ms bandas
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transportadoras de tornillo o de cadena, que las recogen en las mquinas y
las entregan en un punto de recoleccin.
Existen centros de mecanizado que van desde los 50.000 hasta
1.000.000 y ms.
Las capacidades comunes llegan hasta 75 kW. Por lo general, las
velocidades mximas del husillo van desde los 4000 a 8000 rpm y pueden
alcanzar las 75000 rpm para aplicaciones especiales. Los husillos
modernos pueden acelerar 13000 rpm/s.
Algunos pals tienen la capacidad de soportar piezas de trabajo que pesan
hasta 7000 kg., aunque existen capacidades mayores para aplicaciones
especiales(Carrillo, 2001).
Caractersticas Tcnicas
ESPECIFICACIONES DE LA MQUINA: LEADWELL V-30
CAPACIDAD
Recorrido en el eje X
mm(in)
760(30)
Recorrido en el eje Y
mm(in)
410(17)
Recorrido en el eje z
mm(in)
410(17)
Distancia desde la superficie de le mesa al final del husillo
mm(in)
130-540(5.1-21.3)
Distancia desde la columna hasta el centro del husillo
mm(in)
438(17)
MESA
Dimensiones de la superficie de trabajo
mm(in)
890*400(35*16)
Masa permisible de la pieza de trabajo
kg(lb)
300(660)
Configuracin de la superficie de la mesa de trabajo
mm(in)
18Tx125x3
Altura desde el suelo al tablero de la mesa 830(32.6)
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mm(in)
HUSILLO
Velocidad del husillo
RPM
100-8000
Numero de rangos de la velocidad del husillo 1
Nariz del husillo (tamao nominal, NO) 7/24 Taper, NO40
Dimetro interior del cojinete del husillo
mm(in)
70(2.75)
Razones 1:1
Torque mximo del husillo
N.M(ft.lbf)
95.5(70.4)
Transmisin H.T.D BELT
Fuerza de cierre de la herramienta
Kg(Lb)
800(1760)
AVANCE
Marcha rpida
m/min(IPM)
20/20/15 (66/66/50)
Avance
m/min(IPM)
5(16.6)
Avance de sacudida
m/min(IPM)
1260(49.6)
CARRUSEL Tipo
(Tambor)
Tipo
(Brazo)
Mango de la herramienta (tamao nominal NO.) BT-40
Perilla de retencin (tamao nominal NO) [resortes] MAS-P40T-I JIS-B-6339
Capacidad de almacenaje de herramientas 20 24
Dimetro mximo de herramienta (con herramientas adyacentes)
mm(in)
95(3.7) 80(3.15)
Dimetro mximo de herramienta (sin herramientas adyacentes)
mm(in)
150(5.9 110(4.3)
Masa mxima de herramienta 7(15.4) 7(15.4)
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kg(lb)
Longitud mxima de herramienta
mm(in)
250(9.8) 250(9.8
Tiempo de cambio de herramienta (herramienta a herramienta)
sec
7.5 3
Tiempo de cambio de herramienta (de extremo a extremo ) sec 13 10
Seleccin de herramienta Aleatoria
A.P.C
Numero de plataformas ---
Mtodo de cambio de plataformas ---
Tiempo de cambio de plataformas
sec
---
Mtodo de manejo de MAG ---
FORMA DE GUA
Forma de gua X LG24-35-1640L-2
Ancho
mm(in)
334(13.1)
Distancia de gua
mm(in)
472(18,5)
Forma de gua Y LG24-35-1000L-2
Ancho
mm(in)
694(27.3)
Distancia de gua
mm(in)
445.5 (17.5)
Forma de gua Z LG24-35-1080L-2
Ancho
mm(in)
434(17)
Distancia de gua
mm(in)
464(18.2)
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MOTORES FANUC Motor type
Motor del husillo ( 30min/cont )
KW(HP)
7.5(10) p 12/8000i
Alimentacin del motor del eje X
KW(HP)
1.2(1.6) p 8/2000i
Constante de torque
Nm
8
Fuerza de empuje
Kgf
410
Usillo de bolas
mm
36xP10x1248L
Goo-G [tolerancias]
G
0.23
Alimentacin del motor del eje Y
KW (HP)
1.2(1.6)AC8/2000i
Constante de torque
Nm
8
Fuerza de empuje
Kgf
410
Usillo de bolas
mm
40xP10x888L
Goo-G [tolerancias]
G
0.23
Alimentacin del motor del eje Z
KW (HP)
1.8(2.4)AC12/2000I
Constante de torque
Nm
12
Fuerza de empuje
Kgf
610
Usillo de bolas
mm
40Xp10X1120l
Goo-G [tolerancias]
G G
0.175
Motor de la bomba hidrulica
KW(HP)
---
Motor de la bomba lubricadora 4
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DIMENSIN DE LA MAQUINA FANUC
Altura de la maquina
mm(in)
2430(95.6)
Espacio de piso
mmxmm(m)
2100(82.6)x2721(107)
Masa de la maquina
Kg(lb)
4500(9000)
VARIOS
Precisin de posicionamiento
mm
0.01/FULL
Repetibilidad +/- 0.0005
W
Motor de la bomba refrigeradora
KW(HP)
50HZ-05(0.67)/60HZ-0.76 (1)
FUENTES DE ENERGA
Fuente de alimentacin elctrica
KVA
25
Presin de aire comprimido
Mpa(psi)
0.6(87)
Caudal de aire comprimido
L/min
400
CAPACIDAD
Depsito de aceite hidrulico
L
----
Depsito de lubricante
L
2
Depsito de refrigerante
L
200/300 (OPT)
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mm
HERRAMIENTAS DE CORTE
Materiales
Clasificacin de las herramientas
Las herramientas de corte se pueden clasificar, atendiendo a los materiales
empleados para su construccin, en:
Herramientas de acero al carbono
El principal componente del acero es el carbono. Su aplicacin como
herramientas de corte es escasa debido a la dureza y resistencia al desgaste
que pierden por el calentamiento producido, inevitablemente, en el
mecanizado. En funcin del porcentaje de carbono se pueden encontrar las
siguientes herramientas:
1. Matrices y herramientas de corte y embutido, (0,65 a 0,85% de C).
2. Machos de roscar, brocas y fresas, (1 a 1,15% de C).
3. Buriles, rasquetas y herramientas de corte, (1,3% de C) (Micheletti,1980).
Herramientas de acero aleado
El acero de estas herramientas se encuentra ligeramente aleado. Existe gran
variedad de herramientas de este tipo, pero, al igual que las de acero al
carbono, no soportan las grandes velocidades de corte por ser poco resistentes
a las temperaturas elevadas (Micheletti,1980).
Herramientas de acero rpido
El acero rpido es un acero aleado con los elementos y composicin
adecuados para lograr un gran nmero de partculas de carburo, duras y
resistentes al desgaste, mediante tratamiento trmico. A diferencia del resto de
los aceros utilizados en herramientas, el acero rpido mantiene su dureza a
altas temperaturas, permitiendo, por tanto, mayores velocidades de corte en el
CAPACIDAD DE CORTE
Fresado
c.c
210
Taladrado
mm
38
Tapping M30
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mecanizado, teniendo en cuenta que el filo de la herramienta no debe
sobrepasar los 550 C. El acero rpido convencional moderno es un acero de
herramientas altamente aleado con 0,7 a 1,4% de carbono, cantidad variable
de cromo, molibdeno, tungsteno, vanadio y, en algunos tipos, cobalto.
Herramientas de metal duro
Los metales duros utilizados en herramientas de corte son aleaciones
obtenidas por fusin o por sinterizacin de los carburos de Cr, Mo, Ta, Ti, V y
W. Las aleaciones obtenidas por fusin no tienen actualmente gran aplicacin.
Los metales duros obtenidos por sinterizacin presentan una gran dureza, 70 a
75 HRC, son muy homogneos y altamente resistentes al desgaste. En
comparacin con los aceros, el metal duro permite trabajar a mayores
velocidades de corte debido a la mayor temperatura que es capaz de soportar
el filo de corte, 1300 C (Micheletti,1980).
Herramientas de cermica
La cermica tiene un campo de aplicacin ms reducido que los metales duros,
debido principalmente a su fragilidad; nicamente puede ser utilizada para
mecanizado continuo de materiales homogneos y en mquinas muy potentes
y rgidas.
Existen dos tipos de materiales cermicos, los formados nicamente por
almina y los formados por xidos de otros metales, como los de cromo,
vanadio y manganeso.
Las herramientas de material cermico pueden trabajar a una velocidad de
corte dos o tres veces mayor a la del metal duro; el filo de corte soporta hasta
los 1500 C; a altas temperaturas apenas sufre variaciones en sus propiedades
mecnicas (Micheletti,1980).
Herramientas de diamante
El diamante es el material ms resistente al desgaste debido a su dureza
natural, pero tiene el inconveniente de su gran fragilidad; por tanto, su empleo
est limitado a mecanizado de corte continuo y con poca profundidad de
pasada.
El montaje de la herramienta debe ser muy cuidadoso y rgido y la mquina
debe ser muy robusta, ya que el diamante no admite ningn tipo de vibracin.
Su campo de aplicacin principal se encuentra en el mecanizado de materiales
muy abrasivos, bronces, aleaciones de aluminio, ebonita, cartn comprimido,
etc (Micheletti,1980).
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Velocidades de corte
La produccin con herramientas de corte se halla en constante evolucin, y esta
se puede apreciar por el anlisis de las velocidades de corte alcanzadas para un
material en el transcurso del tiempo.
1915 Aceros rpidos 36 m/min.
1932 Carburos 120 m/min.
1968 Carburos recubiertos 180 m/min.
1980 Cermica 300 m/min.
1990 Diamante 530 m/in.
Las Herramientas que se utilizan en una fresadora se puede observar en el
Anexo 1
HERRAMIENTAS DE SUJECIN DE CORTADORES
Existe tres tipos de mango cilndrico: liso, con rebaje plano de sujecin (sistema
Weldon) y con extremo roscado (Clarksson). Cada uno de ellos y el portafresas
correspondiente est diseado buscando la mayor eficacia en cuanto a la transmisin
del par y fuerzas axiales, concentricidad, estabilidad y cambio sencillo de la
herramienta.
Los portafresas mencionados a continuacin no son los nicos existentes en el
mercado, pero s los diseados para el tipo de mango especfico de la herramienta.
Los modernos portafresas se caracterizan por tener un sistema de sujecin hidralico
incluido en el propio portafresas. Entre las ventajas principales cabe destacar la fuerza
con la que queda fijada la herramienta (aproximadamente, tres veces mayor que con
un portafresas convencional).
Portafresas para mango cilndrico liso
Existen varios diseos de portafresas; en general, constan de una pinza con
doble ranura en la cual se introduce la fresa; el anillo de apriete presiona sobre
la pinza fijando fuertemente la fresa. Para que el apriete sea correcto, es
importante la limpieza del portafresas, la pinza y el mango de la fresa; de lo
contrario, la herramienta puede deslizarse o incluso salirse del portafresas. La
concentricidad y estabilidad dependen principalmente del diseo del
portafresas. Como ventajas principales de este sistema, cabe destacar la
posibilidad de utilizar una amplia gama de dimetros de fresa cambiando
nicamente la pinza, fijacin de la fresa en cualquier posicin axial y utilizacin
de otros mangos cilndricos o fresas dobles(Lopez,2003).
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Figura 2.-Portafresas para mango cilndrico liso.
Portafresas sistema Weldon
La fijacin de la fresa se hace mediante el apriete de un tornillo sobre un plano
fresado en la misma.
A diferencia del anterior sistema, cada mango requiere un portafresas y no es
posible la fijacin de la fresa en cualquier posicin axial; sin embargo, presenta
las siguientes ventajas:
1. Buena transmisin del par y la fuerza de corte.
2. Buena fijacin en direccin axial.
3. Si las tolerancias de fabricacin del agujero del portafresas y la fresa son las
adecuadas, se obtiene una buena concentricidad y estabilidad frente a fuerzas
laterales.
4. Se pueden usar fresas dobles.
5. No existen partes mviles.
6. No se atascan las herramientas.
El montaje debe hacerse con cuidado, teniendo el mango y el agujero del
portafresas muy limpio(Lopez,2003)..
Figura 3.-Portafresas sistema Weldon.
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Portafresas sistema Clarksson
Como se observa en la figura, el extremo de la fresa se rosca dentro de la
pinza hasta que choca en el fondo; seguidamente, se aprieta la tuerca de
bloqueo, la cual presiona sobre la pinza y sta sobre la fresa.
La transmisin del par y fuerza de corte es buena siempre que el extremo
roscado de la fresa sea resistente y se encuentre en la posicin correcta. Al
igual que en sistemas de fijacin de mango cilndrico liso, el cambio de fresa se
realiza adaptando la pinza al mango.
Este sistema tiene un diseo ms complicado y presenta las siguientes
desventajas:
1. Imposibilidad de ajuste axial.
2. Las tolerancias de fabricacin y la manipulacin son factores decisivos de
cara a la concentricidad y estabilidad frente a fuerzas laterales.
3. No pueden usarse fresas dobles.
4. Debido a las fuerzas de corte, la fresa se mueve ligeramente en el proceso
de entrada (Lopez,2003).
Figura 4.-Portafresas sistema Clarksson.
HERRAMIENTAS DE SUJECCIN DE PIEZAS
Es un conjunto metlico muy slido y resistente que se fija al banco de trabajo y es
muy comn en cualquier taller. Tiene dos mordazas, una de ellas es fija y la otra mvil
(se abren y se cierran entre s), cuando se gira con una palanca deslizante, de un
tornillo de rosca cuadrada.
Cuando las piezas a sujetar son delicadas o frgiles se deben proteger las mordazas
con fundas de material ms blando llamadas galteras y que pueden ser de plomo,
corcho, cuero, nailon, etc. La presin de apriete tiene que estar de acuerdo con las
caractersticas de fragilidad que tenga la pieza que se sujeta (Gerling, 2002).
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Tornillo banco paralelo
Consta cuerpo como base, un carril de gua, un husillo y un dispositivo para
evitar compresiones de los cantos motivadas por la fuerza de apriete entre el
carril de gua y el cuerpo de base, estando realizado el carril de gua en forma
de un perfil de cajn abierto hacia abajo, estando insertado en un alojamiento
del carril de gua previsto en el cuerpo de base y estando guiado mediante su
dorso perfilado en una superficie de deslizamiento superior del cuerpo de base
y mediante los lados frontales de sus alas perfiladas sobre superficies de
deslizamiento inferiores, corriendo tambin el husillo en una tuerca de husillo
unida con el cuerpo de base, caracterizado porque a tuerca de husillo est
realizada en forma de un dispositivo para evitar las compresiones de los cantos
motivadas por la fuerza de apriete y puede ser regulado y arriostrado para ello
hacia la superficie de deslizamiento superior, bajo la influencia de la fuerza de
apriete, junto con el carril de gua apoyado de plano en dicha tuerca (Gerling,
2002).
Figura 5.-Tornillo banco paralelo.
Tornillo de banco articulado.
Tambin conocido como tornillo de herrero, es igual que el tornillo paralelo, con
la diferencia de que tiene una rotula, la cual ofrece mltiples posibilidades de
sujecin aportando una cmoda fiable y estable posicin de trabajo,
herramienta indispensable para miniaturista, maquetistas o cualquier otra
disciplina que precise de una buena ergometra y precisin en el trabajo
(Gerling, 2002).
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Figura 6.- Tornillo de banco articulado.
Tornillo de pie
Del material y para la funcin que est fabricado, que es, para la de sujecin de
piezas, es igual que el tornillo de banco paralelo, con la diferencia que ste, por
su mayor tamao, se utiliza para las piezas grandes (Gerling, 2002).
Figura 7.- Tornillo de pie
Torniquetes de mano, gato o sargento
Es una herramienta de uso comn en muchas profesiones, principalmente en
carpintera y carpintera metlica, se compone de dos mordazas, regulables
con un tornillo de presin. Se utilizan bsicamente para sujetar piezas que van
a ser mecanizadas si son metales o van a ser pegadas con cola si se trata de
madera (Gerling, 2002).
Figura 8.- Torniquetes de mano, gato o sargento
Bridas de apriete
Figura 9.- Bridas de apriete.
Ranuras en V
Ranuras en V para fijar redondos o placas angulares para realizar chaflanes y
utillajes de diseo especial. Al fijar una pieza larga con un mecanismo divisor
pueden utilizarse un contrapunto y lunetas. Para la fijacin de las piezas y los
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dispositivos que se utilizan, las mesas disponen de unas ranuras en forma de T
en las cuales se introducen los tornillos que fijan los utillajes y dispositivos
utilizados. Tambin es posible utilizar dispositivos magntico sque utilizan
imanes.
Figura 10.- Ranuras en V
CONTROLADOR
Es un sistema de control de mquinas herramienta que son operadas mediante
comandos programados en un medio de almacenamiento, en comparacin con
el mando manual mediante volantes o palancas (Fiuza, 2004).
Caractersticas
Para mecanizar una pieza se usa un sistema de coordenadas que
especificarn el movimiento de la herramienta de corte.
El sistema se basa en el control de los movimientos de la herramienta de
trabajo con relacin a los ejes de coordenadas de la mquina, usando un
programa informtico ejecutado por un ordenador.
En el caso de un torno, hace falta controlar los movimientos de la herramienta
en dos ejes de coordenadas: el eje de las X para los desplazamientos laterales
del carro y el eje de las Z para los desplazamientos transversales de la torre.
En el caso de las fresadoras se controlan los desplazamientos verticales, que
corresponden al eje Z. Para ello se incorporan servomotores en los
mecanismos de desplazamiento del carro y la torreta, en el caso de los tornos,
y en la mesa en el caso de la fresadora; dependiendo de la capacidad de la
mquina, esto puede no ser limitado nicamente a tres ejes programados en
un medio de almacenamiento, en comparacin con el mando manual mediante
volantes o palancas (Fiuza, 2004).
Tipos de controladores
La clasificacin de los controladores se caracteriza dependiendo del tipo de
mquina-herramienta que se va a controlar.
Tornos
Taladradoras
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Centros de mecanizado
Fresadoras
NORMAS DE SEGURIDAD PARA OPERADORES DE MAQUINAS
Antes de cualquier operacin de mantenimiento que se realice en la mquina, se debe
bloquear todas las fuentes de energa, elctrica, hidrulica, neumtica, potencial, etc.;
adems se debe esperar el enfriamiento de la misma, para evitar cualquier tipo de
quemadura, recordando que en el procesamiento se alcanzan temperaturas altas.
No se debe usar el equipo cuando los paneles o las guardas de seguridad no se
encuentran en su lugar, si existe alguna conexin insegura, partes mecnicas
desajustadas, o algn otro elemento que pueda perjudicar al operador(Grimaldi,
1991)..
Por esta razn se debe revisar la mquina en su totalidad antes de ser encendida y
puesta en marcha.
Incumplir con estas advertencias, puede causar lesiones a los operarios, siendo estas
las consecuencias ms graves.
Adems la mquina estara expuesta a sufrir daos, que podran provocar retrasos en
la produccin.
Muchos accidentes son causados por algunos individuos que de forma irresponsable
no siguen las simples y fundamentales reglas de seguridad, adems de las
precauciones que se establecen.
Reconociendo la causa real y haciendo algo antes de que estos ocurran, se pueden
prevenir los accidentes; la capacitacin sobre seguridad industrial es uno de los
caminos que solucionan estos problemas, ms an si da a da se recuerdan las reglas
y normas a seguir (Grimaldi, 1991).
Un operario cuidadoso y bien entrenado es el mejor seguro contra un accidente, en
cualquier operacin.
Reglas Generales de Seguridad.
La mquina tiene ciertas caractersticas, que la hacen segura para operar. Sin importar
la experiencia del operador, las instrucciones de seguridad deben ser ledas
cuidadosamente, completamente entendidas y aplicadas en los hbitos diarios de
trabajo.
La configuracin de la mquina, la limpieza, y las operaciones de mantenimiento,
pueden variar; por lo tanto es esencial que todos los operarios practiquen los hbitos
de trabajo seguro, puesto que previenen lesiones o accidentes indeseados. Cada
estudiante u operario, debe estar equipado correctamente con implementos
industriales tales como: cascos, mandiles, guantes, botas, gafas, etc.
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Se debe asegurar siempre de apagar totalmente la mquina antes de cualquier
operacin de configuracin, limpieza o mantenimiento del equipo (Grimaldi, 1991).
Algunas de las reglas de seguridad que deben seguirse se propondrn a continuacin.
a. Leer y comprender el manual antes de intentar poner en servicio y operar la
mquina.
b. Familiarizarse con las reglas de seguridad y practicarlas.
c. En caso de un accidente ocurrido mientras la mquina este funcionando,
presionar el botn de parada de emergencia para detener la mquina en su
totalidad.
d. Advertir a otras personas sobre alguna accin que pueda ponerlos en
peligro.
e. Realizar la lubricacin y el engrase en la mquina solamente cuando esta,
este totalmente parada.
f. Verificar que todas las protecciones han sido instaladas antes de poner en
operacin la extrusora.
g. Cuando se trabaje sobre equipo elctrico, la fuente de poder debe estar
apagada para dejar a todos los circuitos sin alimentacin, antes de que
cualquier tipo de trabajo se realice sobre ellos. Cada interruptor debe ser
probado por separado para verificar la ausencia de alimentacin en ellos.
h. Asegurarse de que todos los operarios tengan conocimiento de aquellas
reas y operaciones que requieran medidas adicionales de seguridad.
i. Mantener limpio el piso alrededor de la mquina.
j. Mantener los pasillos limpios.
k. Colocar las herramientas en sus lugares respectivos luego de ser utilizadas.
Con el fin de evitar cualquier percance se detallar ciertos aspectos que no deben
realizarse:
a. No intente poner en marcha u operar la extrusora, sin antes haber ledo y
comprendido el manual.
b. No retirar los dispositivos de seguridad, incluyendo los usados en la parte
elctrica.
c. No encender la mquina a menos que est totalmente seguro que no existe
peligro para usted y sus compaeros de trabajo.
d. No limpie o lubrique partes en movimiento de la extrusora.
e. Personas no autorizadas no pueden operar la mquina.
f. No usar joyas, corbatas o ropa suelta cerca del equipo en movimiento.
g. No coloque herramientas sobre la mquina cuando est funcionando.
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h. No introduzca las manos dentro de la mquina para realizar ajustes mientras
est operando.
i. No coloque trapos o cualquier otro objeto sobre los rodillos cuando estn
girando.
j. No se suba a partes de la mquina que estn en movimiento constante.
k. No permitir juegos en el rea de trabajo.
5. Procedimiento
Procedimiento
a) Identifique las partes principales de que est compuesto el Centro de
Mecanizado Vertical Leadwell V-30
PARTES PRINCIPALES DEL CENTRO DE MECANIZADO
ITEM Descripcin
1 Unidad columna
2 Cabezal de accin de
husillo
3 Husillo
4 Mesa
5 Bancada
6 Base
7 Cinta transportadora de
rollo doble
8 Chapa metlica de
cercamiento y proteccin
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9 Eje de transmisin
10 Panel de control y
programacin
11 Caja de Poder
12
Tanque de
almacenamiento del
refrigerante
b) Con la ayuda del manual de operacin y con instrumentos de medicin,
compruebe todas y cada una de las caractersticas tcnicas del Centro de
Mecanizado.
CARACTERISTICAS TCNICAS SEGN EL MANUAL DE OPERACIN
Capacidad
Desplazamiento x 760 mm
Desplazamiento Y 410 mm
Desplazamiento Z 410 mm
Distancia desde la mesa
hasta el final del husillo 130 mm
Distancia de la columna
hasta el eje central 438 mm
Mesa
Tamao de la
mesa de trabajo 890 x 400 mm
Masa permisible
por pieza 300 mm
Configuracin de
superficie de
trabajo de la
mesa
18T x 125 x 3
-
Motor
Numero de
revoluciones
8000
rpm.
c) Valindose de las herramientas de corte que se dispone en el centro de
Mecanizado identifique todas y cada una de ellas en cuanto a: nombre,
material, caractersticas y aplicaciones.
HERRAMIENTA DE CORTE NOMBRE Y CARACTERISTICAS
FRESA DE CORTES LATERALES
HSS
FRESA DE DESBASTE Y SEMIDESBASTE
HSS
FRESA DE PLANEAR
Depende de la Plaquita
DESBASTADORA
Nitruro de titanio
END MILL DE RANURADO EN T
Nitruro de titanio
MICROGRAIN SOLID CARBIDE
HSS
-
FRESA CONVERGENTE
Nitruro de titanio
END MILL DE NARIZ DE BOLA
Nitruro de titanio
END MILL DE RANURADO EN T
Nitruro de titanio
BROCA DE CENTROS
HSS
END MILL DE PLANEAR
Depende el Material del la Plaquita
FRESA DE PLANEAR
Nitruro de titanio
-
FRESA RADIAL
HSS
DESBASTADOR
Nitruro de titanio
d) Valindose de las herramientas de sujecin de cortadores que se dispone en el
centro de Mecanizado, identifique todas y cada una de ellas en cuanto a:
nombre, material, caractersticas y aplicaciones.
HERRAMIENTA DE SUJECION DE
CORTADORES
NOMBRE, MATERIAL,
CARACTERISTICAS
Portafresas sistema Weldon
BT 40 porta fresa FMB
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas sistema Clarksson
Porta Pinzas ER mango
cilndrico
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas sistema Clarksson
BT 40 porta pinza ER
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas sistema
Weldon
BT 40 porta fresa FMB
40Cr, 20CrMnTi
-
Portafresas sistema
Weldon
BT 40 porta fresa FMB
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas para mango
cilndrico liso
BT 40 porta pinza ER
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas sistema
Weldon
BT 40 porta pinza ER
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas sistema Clarksson
BT 40 porta pinza ER
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas para mango
cilndrico liso
BT 40 porta pinza ER
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas para mango
cilndrico liso
BT 40 porta pinza ER
40Cr, 20CrMnTi
Portafresas para mango
cilndrico liso
BT 40 porta pinza ER
40Cr, 20CrMnTi
-
Portafresas sistema Clarksson
40Cr, 20CrMnTi
e) Valindose de las herramientas de sujecin de piezas que se dispone en el
centro de Mecanizado, identifique todas y cada una de ellas en cuanto a:
nombre, material, caractersticas y aplicaciones.
HERRAMIENTAS SUJECION DE PIEZAS NOMBRE, MATERIAL,
CARACTERISTICAS
Bridas de sujecion
Calzos Escalonados
Llave para ajustar las
fresas
Juego de bridas Vertex
-
Soporte para ajuste y
desajuste de las
Portafresas
f) Describa las principales normas de seguridad que se deben tener en cuenta
antes de trabajar en un Centro de Mecanizado, tanto para el operador como
para la mquina.
Normas de seguridad:
Utilizar gafas de seguridad contra impactos, sobre todo cuando se mecanizan
metales duros, frgiles o quebradizos, debido al peligro que representa para los
ojos las virutas y fragmentos de la mquina pudieran salir proyectados.
Manejar la mquina sin distraerse
Las virutas producidas durante el mecanizado nunca deben retirarse con la
mano, ya que se pueden producir cortes y pinchazos.
Se debe vestir ropa de trabajo adecuada.
Para limpiar las piezas de la viruta usar guantes y cepillos adecuados.
Usar zapatos de seguridad para evitar golpes fuertes en el caso que caer
alguna pieza o herramienta.
Tener cuidado con la manipulacin de las herramientas de corte y se
precavidos al momento de cargar una de estas al husillo.
No ignorar las seales de alerta que pueda presentar la maquina por lo
contrario revisarla.
Leer el manual de operador y tener un conocimiento general de este para
proceder a utilizar el centro de mecanizado.
No tratar de ingresar al interior del centro de mecanizado para evitar accidentes
graves si llegara a activarse. (Wordpress, 2013)
-
6. Anlisis de Resultados
a) Valindose de grficos, planos o fotografas de la mquina identifique y
describa las partes del centro de Mecanizado Vertical Leadwell V-30.
Partes del Centro de Mecanizado Vertical Leadwell V-30.
NMERO DESCRIPCIN
1 Columna
2 Motor principal
3 Husillo principal
4 Mesa
5 Mnsula
6 Base
8 Encapsulado
9 Controlador
12 Sistema de
Lubricacin
12 Sistema de
refrigeracin
13
Cambiador
automtico de
herramientas o
13
14
-
carrusel
14 Servomotores
15 Bancada
Columna.- Soporte vertical o centro de una mquina. La columna tiene en la parte
frontal unas guas templadas y rectificadas para el movimiento de la consola y unos
mandos para el accionamiento y control de la mquina.
Es la base vertical que permite que la mquina mecanice a la pieza desde la parte
superior teniendo un amplio espacio de operacin.
Motor principal.- El motor que mueve el sinfn es un motor elctrico controlado por
seales electrnicas. Este motor debe tener la fuerza suficiente para crear
movimientos suaves en los dos sentidos y reaccionar rpidamente en las
aceleraciones y deceleraciones.
El husillo principal.- Es el aditamento en el que se colocan los sistemas de sujecin de
las piezas a trabajar.
Mesa.- La mesa tiene una superficie ranurada sobre la que se sujeta la pieza a
conformar.
Mnsula.- Se llama as al cuerpo vertical que por medio de las guas se acopla al
cuerpo de la fresadora.
Bancada o soporte.- Soporta las piezas de la mquina y sirve para el deslizamiento de
las herramientas y en otras para la fijacin de las piezas que se van a trabajar.
Base.- Sostiene y fija a la mquina sobre el piso, una mesa o su propia estructura.
Encapsulado.- Asla los espacios de maquinado con l operador. Es la zona de
seguridad y en ella esta gran parte de los componentes del centro de mecanizado.
Controlador.- Es el que comanda todas acciones de las fresadoras. Controla
accionamientos rotativos, para lo cual se utilizan servomotores que pueden variar su
velocidad en un rango continuo. La CPU obtiene datos del programa y de
-
los sensores instalados, los cuales permiten establecer una realimentacin del control
de las operaciones. (Larburu, 2013)
Sistema de refrigeracin y lubricacin.- Dotan de lquidos o fluidos para el enfriamiento
de las herramientas y las piezas de corte. (Aprendizaje, 2006)
Cambiador automtico de herramientas o carrusel.- Uno de las varias ranuras del
cambiador de herramientas que sujeta una herramienta de corte en su
portaherramientas.
Servo motor.- Se utilizan servomotores que pueden variar su velocidad en un rango
continuo. El movimiento lineal de los carros de la mesa se obtiene transformando el
movimiento rotacional de los servomotores. (Castor, 2011)
b) Con la ayuda de planos o grficos, describa las caractersticas tcnicas reales
de la mquina.
Y
Z
X
-
Caractersticas Tcnicas
Capacidad
Datos
reales
Desplazamiento del eje
x 763 mm
Desplazamiento del eje
y 411 mm
Desplazamiento eje z 411 mm
Distancia desde la
mesa hasta el final del
husillo 130 mm
Distancia de la columna
hasta el eje central 438
Motor
Numero de
revoluciones
65 rpm a
8000
rpm.
-
c) Realice un mapa grfico de las herramientas de corte, sujecin de cortadores y
sujecin de cortadores y sujecin de piezas adicionales que se puedan utilizar
en este Centro de mecanizado.
CENTRO DE MECANIZADO
VERTICAL LEADWELL v-30
Herramientas de
Corte Fresas de acero Fresa T diente alternado
5% CO
Fresa convergente en 45 y
60 5% CO
Fresa divergente 45 y 60
5% CO
Fresa de radio
Fresas 2, 3 y 4 cortes 8% CO y planas y esfricas corte al centro
Fresa de un filo para
plstico o aluminio 5% CO
Fresa de mdulo
Fresa diente 3 caras de
corrido
Fresa de perfil semicircular
convexo
Fresa de 3 caras dientes
alternada
-
Fresa prismtica 45 60 y
90
Fresa de ngulo frontal en
45 y 60
Fresa tambor de
terminacin 8% CO
Fresa tambor desbaste y
semidesbaste
Machos de
Roscar
Macho corto
Macho corto para tuercas
Escariadores cnicos
Limas Rotativas
Limas Rotativas SB
Limas Rotativas SD
Limas Rotativas SE
Metal Duro
integral
Fresa p unta de plata 4C y
2C
Fresa punta radial o
esfrica
-
v
Fresa alto rendimiento
Fresa acero
Rpido
Fresa recta de ranurado
acero rpido
Broca serie corta Acero rpido.- punta 135en cruz, para agujeros cortos.
Broca extra larga acero
rpido DIN 1869/1.- punta
118
Broca extra larga acero
rpido DIN 1869/1.- punta
118 en cruz. Para hierro y
acero.
Herramientas de
Sujecin de piezas
Gradilla elemento de fijacin para fresadora
Juego de bridas
Ranuras en V
Escuadra angular con orificios de posicionamiento
Prensa robusta para fresadora
(Bulonar, 2012)
(Garavito, 2007)
-
Herramientas de sujecin de herramientas
Piezas de contrapunta
Piezas con rosca
Piezas para cabezales mltiples
Piezas de sujecin
Piezas de sectores vulcanizados
Sujecin con pinza
Portamachos con pinza de goma
Caones de metal
(GALAN, 2013)
Adaptadores: Mandriles
Porta boquillas:
Mandrinado
portafresas
(Herratec, 2013)
-
(Canelatools, 2012)
-
d) Realice un mapa de riesgos del centro de mecanizado.
7. CONCLUSIONES
En el desarrollo y ejecucin de esta prctica fue posible familiarizarse con el
Centro de Mecanizado Leadwell V-30.
El Centro de Mecanizado tiene varias partes principales propias de una mquina
herramienta como de un CNC.
Las caractersticas tcnicas del Centro de Mecanizado son importantes analizarlas
cada una de ellas como parte del aprendizaje de esta mquina herramienta CNC.
Informarse bien sobre el funcionamiento del centro de mecanizado.
Tomar en cuenta que a pesar de todas las seguridades que presenta la maquina siempre existe riesgo de accidentes.
No ignorar ninguna alarma que pueda presentarse en la pantalla.
Asegurarse que no exista ninguna interrupcin al
momento de mover los ejes de la maquina.
Usar vestimenta apropiada para el trabajo a utilizar. Nunca olvidar los zapatos de seguridad.
No tratar de ingresar al centro de mecanizado por lugares no permitidos, esto puede conllevar graves accidentes.
Servicios de mantenimiento o control debe ser realizado por personal calificado.
El uso, operacin y programacin del centro de mecanizado deber
ser ejecutado por personal con conocimientos sobre esta,
adems que previamente se deber leer el manual de
usuario de la misma.
Antes de empezar a mecanizar asegurar la pieza con los diferentes accesorios.
Riesgos en el centro de
mecanizado vertical
Leadwell V-30
Antes de operar la mquina es importante tomar ciertas
medidas de seguridad.
-
El reconocimiento de las herramientas de corte sus nombres caractersticas y
aplicaciones son fundamentales a fin de dar un buen uso a cada una de ellas
dependiendo del mecanizado a realizar.
Para poder tener un buen desempeo a lo largo del uso de este centro de
mecanizado y otros posteriores es necesario conocer los tipos de herramientas de
sujecin de cortadores.
La sujecin de piezas es algo primordial en el proceso de manufactura de una
elemento, pieza, etc. por lo s detall las herramientas y accesorios para sujecin
de estas.
Tanto el cuidado del centro de mecanizado como el de la vida humana es
trascendental por lo que siempre hay que practicar las normas de seguridad.
Se han repasado las caractersticas ms importantes de los centros de
mecanizado, as como la diversidad de tipos que existen y las partes ms
significativas que los componen. Tambin se han revisado algunos criterios
interesantes a la hora de la seleccin de dichos centros de mecanizado. Tambin
se han puesto de relevancia los aspectos ms positivos de este sistema de
fabricacin. Por tanto, se puede decir que se ha realizado una introduccin al
estudio de los centros de mecanizado controlados por ordenador.
8. RECOMENDACIONES
Antes de realizar la prctica leer informacin sobre el centro de mecanizado y si es
posible estar al tanto del manual de usuario.
Estar siempre atento y dispuesto a seguir las medidas de seguridad al operar el
Centro de Mecanizado Vertical Leadwell V-30.
Seguir todos los pasos del procedimiento a fin de cumplir todos los objetivos
propuestos.
Como parte del aprendizaje leer, conseguir informacin y estar al tanto de las
herramientas de sujecin de herramientas y piezas, herramientas de corte.
Tomar los apuntes necesarios, fotografas y prestar atencin a todo lo que se
realice en el laboratorio.
-
9. Bibliografa
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20 de Marzo de 2013, de
http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Temario2_IV.html
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Herramientas de corte: http://www.bulonar.com.ar/herramientas-de-corte.php
Canelatools. (2012). Conos y Adaptadores. Recuperado el 19 de Marzo de 2013, de
http://www.canelatools.com/cas-cataleg2010/FRE-K-Conos_y_adaptadores.pdf
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http://www.iegalan.es/espanol/catalogo/pinzas.pdf
Garavito, J. (2007). Fresado y Taladrado. Escuela Colombiana de Ingeniera,
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Herratec. (2013). Accesorios para maquinas - herramientas. Recuperado el 19 de
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http://www.herratec.com.co/index.php?Itemid=28&option=com_zoo&view=item
&category_id=5&item_id=6
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seguridad/
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DE MECANIZADO.
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Documentacin Tcnica Thorpe v2. 0. Enginy, 2(2).
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Univ. Politc. de Catalunya.
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Micheletti, G. F., & Domnech, T. L. (1980). Mecanizado por arranque de viruta:
Tecnologa mecnica. Blume.
Grimaldi, J. V., Simonds, R. H., & Durn, I. S. (1991). La seguridad industrial.
Ediciones Alfaomefa.
Fiuza, F. M. S., Duarte, K. A. O., Vidaurrzaga, D. G., & de la Calle, J. D. Domtica: la
Tecnologa al servicio de la Autonoma Personal.
Gerling, H. (2002). Alrededor de las mquinas-herramienta. Revert.