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8/17/2019 MANUAL MAQ IND 2a P.pdf

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F R E S A D O

El fresado es un proceso de fabricación con arranque de viruta, mediante el cual se maquinan superficies en piezas de diversas formas y dimensiones, lo cual se efectúa con una herramienta llamada fresa.

La fresa es una herramienta multicortante, es decir, está constituida por varios filos de corte dispuestosradialmente sobre una circunferencia.

Al girar, la herramienta arranca de la pieza que avanza con movimiento rectilíneo, virutas de dimensionesrelativamente pequeñas. Cada filo penetra en la pieza como si fuese un cincel y arranca una viruta en formade coma. Esto se ilustra en la Fig. 1.

FIG. 1 ILUSTRACION DE UN FRESADO

Movimientos relativos entre pieza y herramienta.

Los movimientos relativos entre pieza y herramienta que hacen posible se realice el fresado son:

Movimiento de avance (s). Que es un movimiento rectilíneo que posee la pieza, con el objeto que la

herramienta encuentre nuevo material que arrancar.

Movimiento de penetración (t). Que es un movimiento rectilíneo el cual regula la profundidad de cortesobre el material, normalmente este movimiento lo posee la pieza, y en algunas ocasiones lo puede

presentar la herramienta (en algunas fresadoras verticales).

Forma de trabajar de las fresas.

El fresado puede efectuarse de dos formas diferentes, según la herramienta utilizada.

Fresado Cilíndrico.- La rotación de la herramienta en este fresado se efectúa alrededor de un eje paralelo a

la superficie de la mesa, Fig. 2.


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FIG. 2 FRESADO CILINDRICO

Fresado Frontal.- La rotación de la herramienta se efectúa alrededor de un eje perpendicular a la superficiede la mesa Fig. 3.

Los filos cortantes (c) están dispuestos sobre la superficie exterior de la herramienta y además también sobrela base del cilindro que constituye la herramienta.

FIG. 3 FRESADO FRONTAL

MOVIMIENTO DE AVANCE EN EL FRESADO.

Durante el fresado cilíndrico, por lo general el movimiento de avance se dirige contra el sentido de rotaciónde la fresa, pero también puede efectuarse en el sentido de rotación.

AVANCE EN CONTRA DE LA FRESA.

Durante el fresado cilíndrico, por lo general el movimiento de avance se dirige contra el sentido de rotaciónde la fresa, pero también puede efectuarse en el sentido de rotación.


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AVANCE EN CONTRA DE LA FRESA.

En este fresado el avance que presenta la pieza es en dirección contraria al movimiento de rotación de laherramienta. Al avanzar el diente penetra progresivamente en el material, de tal manera que el espesor de lacapa cortada varía desde cero, en el momento de penetración del diente, hasta un valor máximo al salir eldiente del contacto con la pieza, esto origina que el proceso de corte sea uniforme y las cargas sobre lamáquina aumenten en forma gradual. El espesor máximo de la viruta es igual a lo que se conoce como

avance por diente. Este se ilustra en la Fig. 4.

FIG. 4 FRESADO EN CONTRA DEL AVANCE

AVANCE A FAVOR DE LA FRESA.

Durante este fresado tanto el movimiento de avance de la pieza como el movimiento de giro de laherramienta son en el mismo sentido. En el momento de la entrada del diente en contacto con la pieza, se

produce un choque, pues justo en ese momento tendrá lugar el espesor máximo de corte, esta forma defresado debe efectuarse en máquinas de gran rigidez y resistentes a las vibraciones. Fig. 5

FIG. 5 FRESADO A FAVOR DEL AVANCE

Dentro del fresado frontal se pueden presentar dos casos, los cuales se mencionan enseguida.

FRESADO FRONTAL CENTRAL.

Este fresado se caracteriza por que el eje de la herramienta se hace coincidir con el eje de la pieza, estetambién se considera cuando el diámetro de la herramienta es igual al ancho de la pieza. Fig. 6


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FIG. 6 FRESADO CENTRAL

Durante este fresado el espesor de la viruta presenta variaciones, desde un valor cero hasta un valor máximodescendiendo paulatinamente hasta el valor cero nuevamente. Esto sucede ya que durante la primera parte.(1) el diente trabaja en contra del avance y durante la segunda parte(2) trabaja a favor del avance.

FRESADO FRONTAL INTERMEDIO

En este fresado el eje de la herramienta no coincide con el eje de la pieza, siendo este más recomendablecuando se presenta la condición de:Diámetro de la herramienta es aproximadamente 7/5 del ancho de la pieza Fig. 7.

FIG. 7 FRESADO INTERMEDIO

En la práctica el diámetro de la fresa se mantiene más grande a los 7/5, con ello se obtiene un corte másventajoso. Es conveniente ajustar la fresa de tal modo que la mayor parte corte en contra del avance (1), esdecir de modo que la fresa sobresalga por el lado de la salida de los dientes algo más que por la entrada.

Estructuras de las fresas.

La fresa es una herramienta multicortante, esto es, está formada por varios filos cortantes dispuestosradialmente sobre una circunferencia.

La forma geométrica de los filos de la fresa queda definida, al igual que en todas las herramientas quetrabajan con arranque de viruta, por los tres ángulos fundamentales formados por las carasA y B que delimitan el filo:Angulo de Incidencia Angulo de Filo Angulo de desprendimiento o ataque


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Para las fresas con dentado helicoidal se considera también el ángulo , que mide la inclinación del filorespecto al eje de fresa. Fig. 8

FIG. 8 ANGULOS DE LA FRESA

Es importante seleccionar adecuadamente los valores de los ángulos , , y ; tomando en consideración eltipo de material a maquinar, en la tabla 1 se muestra algunos valores para diversos tipos de fresas según elavance sea en contra o a favor de la fresa.

TABLA 1. VALORES DE ANGULOS DE LA FRESA.

CLASIFICACION DE LAS FRESAS.

Las fresas se pueden clasificar en las dos formas siguientes, dependiendo de:

I. Su estructura.II. El tipo de trabajos a efectuar.

I.- De acuerdo a su estructura puede ser:1. Por la dirección de los dientes

a)

Rectas. b) Inclinadas.c) Helicoidales.


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2. Por la construcción de los dientesa) Agudas.

b) Destalonadas.

3. Por el método de sujeción.a) Con orificio.

b)

Con mango cilíndricoc) Con mango cónico.d) Con mango cónico y agujero roscado.

II. De acuerdo al tipo de trabajo a efectuar.

1. FRESAS CILINDRICAS PARA PLANEAR.Como su nombre lo indica se utilizan para el maquinado de superficies planas, existe una granvariedad de ellas, estas herramientas solo tienen filos periféricos, las hay de dientes rectos odientes helicoidales, de alto rendimiento, para maquinar materiales duros y tenaces, paramaquinar aleaciones ligeras, en la figura 9 se ilustra una herramienta de este tipo.

FIG. 9 FRESA CILINDRICA DE DIENTES HELICOIDALES

2. FRESAS CILINDRICO-FRONTAL (Con cuñero longitudinal).Sirven para generar superficies planas y superficies perpendiculares entre sí, tanto en fresadorashorizontales como verticales, esta fresa está provista de dientes en la periferia y en la base, en lafigura 10 se ilustra esta fresa.

FIG. 10 FRESA CILINDRICO-FRONTAL (CON CUÑERO LONGITUDINAL)


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3. FRESAS CILINDRICO-FRONTAL (CON CUÑERO TRANSVERSAL).Es adecuada para el maquinado de aceros blandos y de dureza media, son de alto rendimiento.

FIG. 11 FRESA CILINDRICO-FRONTAL (CON CUÑERO TRANSVERSAL)

4. FRESAS CILINDRICO-FRONTAL (CON DIENTES CORTANTES POSTIZOS).

Estas fresas se utilizan para planear, pueden tener los dientes cortantes superpuestos principalmente de los tres tipos siguientes:a) Utilizando dientes postizos de acero rápido.

b) Utilizando buriles con insertos de carburos metálicos.c) El uso de plaquitas (pastillas) de carburos metálicos.d) En cualquiera de los casos anteriores, la forma de sujeción del inserto se realiza de diversas

formas.

FIG. 12 FRESA CILINDRICO-FRONTAL (CON DIENTES SUPERPUESOS)

5.

FRESAS CILINDRICAS DE TRES CORTES.Sirven para elaborar ranuras, estas fresas tienen filos cortantes en la periferia y en ambas caras dela herramienta, dentro de este grupo de fresas se pueden mencionar dos tipos:

a) Fresa de tres cortes con dentado helicoidal alterno. (Los dientes se inclinan alternativamente ala derecha y a la izquierda).

b) Fresas de tres cortes, de tipo normal, de dientes rectos.Para ambos casos, las hay en el mercado de acero rápido y de insertos (pastillas) de carburosmetálicos.


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FIG. 13 FRESAS CILINDRICAS DE TRES CORTES.a) DIENTES ALTERNOS b) DIENTES RECTOS

6. FRESAS PARA MAQUINAR FORMAS DIVERSAS.En este grupo se encuentra una gran variedad de herramientas, tanto fresas cilíndricas comofresas frontales.Dentro de las fresas cilíndricas se pueden mencionar:De dos cortes con dientes rectos, inclinados o de zig-zag.

Fresas cilíndricas para ranurados profundos y de tronzar.Fresas angulares simples, angulares dobles simétricas y asimétricas.Fresas de medio círculo cóncavo, medio círculo convexo, de cuarto de círculo convexo.Fresas para roscar.Fresas para generar dientes de engrane, fresa madre.Juego de fresas, etc.Dentro de las fresas frontales se mencionan las siguientes:Para ranuras cuadradas.Para ranuras en T y de alto rendimiento.Para ranurar chaveteros de media luna.Fresas para ranuras inclinadas con conicidad convergente o conicidad divergente.

Fresas de forma diversa para utilizar en fresadoras copiadoras, etc.La sujeción de las fresas frontales es muy variada, las formas de sujeción más importantes son:Mango cónico y agujerado roscado.Mango cónico y lengüeta de arrastre.Mango cilíndrico y agujero roscado.Con boquilla de apriete y porta-boquilla.

FIJACION DE LAS PIEZAS A MAQUINAR.

En la preparación de la fresadora para una buena sujeción durante el maquinado, además del perfectomontaje de la fresa es necesario asegurar una correcta sujeción de la pieza sobre la mesa de trabajo.

Si la pieza no se ha fijado con fuerza y rigidez, bajo el empuje de la fresa sufre desplazamientos quecomprometen el maquinado y que pueden provocar la rotura de la propia fresa.

FIJACION CON PRENSA GIRATORIA (TORNILLO DE MORDAZAS)

Cuando las piezas a maquinar son de dimensiones limitadas y su forma es regular, se fijan mediante prensas de mordazas paralelas.

Se llama de mordazas paralelas cuando la mordaza fija G y la móvil M se mantienen constantemente

paralelas entre sí. La prensa se fija a la mesa mediante tornillos que entran en las ranuras en T de la propia mesa. La mayoría de las prensas usadas en la freidora pueden girar alrededor de un ejevertical; como la que se muestra en la figura 14, los desplazamientos angulares se leen sobre unaescala graduada dispuesta en la base del accesorio.


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FIG. 14 PRENSA GIRATORIA

PRENSA GIRATORIA UNIVERSAL (TORNILLO DE MORDAZAS ORIENTABLE).

Para fresas superficies inclinadas respecto a la mesa porta-piezas, se emplean prensas giratoriasuniversales que giran sobre su base en un eje vertical y además son inclinables en torno a un ejehorizontal.

FIJACION POR MEDIO DE BRIDAS

Las piezas que por su forma o tamaño no pueden fijarse con un tornillo de mordazas, se sujetandirectamente sobre la mesa de la máquina mediante bridas.

La presión de la brida sobre las piezas se obtiene al atornillar una tuerca sobre un tirante de cabeza

cuadrada, cuya cabeza está introducida en la ranura en T de la mesa.

La forma de las bridas es muy diversa, según las necesidades particulares de fijación.

Las bridas pueden tener el extremo posterior plano, extremo que se apoya sobre gradillas sobresoportes de altura regulable; la parte anterior puede ser plana S1 o quebrada S2, como se ilustra en lafigura 15.

FIG. 15 PRINCIPALES TIPOS DE BRIDAS

Las bridas pueden estar sujetas a un bloque hexagonal (A) mediante un pasador según un ejeexcéntrico, de manera que al girar el bloque se obtienen seis posiciones diferentes en altura.


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Las bridas curvas (B) presentan la ventaja de no flexionarse y de tener una mayor facilidad deaplicación, ya que pueden sujetar piezas de diferente altura sin que varíe la altura del apoyo del otroextremo.

Si se debe fijar con bridas una pieza por una superficie ya maquinada se interpone una plaquita P, demetal blando, entre la brida y la pieza.

FIG. 16 BRIDA HEXAGONAL A, BRIDA CURVA B.

SUJECION SOBRE MESA GIRATORIA (CON BRIDAS).

Esta fijación depende directamente de las exigencias del maquinado de piezas especiales.

Por ejemplo, piezas que requieren fresados circulares o contorneados de sectores cilíndricos, que poresta razón necesitan un movimiento de avance circular. Las mesas giratorias son accesoriosconstituidos por una placa base, fijada mediante pernos de cabeza cuadrada a la mesa de la máquina,y por una plataforma que gira alrededor del eje vertical de la placa base.

En la figura 17 se ilustra una mesa giratoria que se ha fijado sobre la mesa porta-piezas de unafresadora vertical.

La rotación de la mesa puede conseguirse por accionamiento manual o bien automáticamente almotorizar la propia mesa o mediante conexión a los órganos de transmisión del movimiento de lafresadora.

Los desplazamientos angulares de la plataforma pueden leerse en una escala circular integrada a ella.

APARATOS DIVISORES

En muchas ocasiones es necesario fresar piezas, generalmente de forma circular, siguiendosubdivisiones circulares exactas.

El principio en que se basa una aparato divisor es el de imprimir a la pieza que sé esta maquinandorotaciones de amplitud cualquiera pero rigurosamente iguales entre sí.

Según el mecanismo que regula la rotación de la pieza se tienen aparatos de división directa,indirecta y diferencial.


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FIG. 17 MESA GIRATORIA CON ACCIONAMIENTO MANUAL

APARATOS DE DIVISION DIRECTAEstá constituida por un disco D, en cuya periferia se han elaborado una serie de entallasequidistantes.

El disco está unido al plato autocentrante M y sobre este plato se monta la pieza, que gira junto conél. Un dispositivo de enclavamiento 0, formado por una clavija empujada por un muelle, que penetraen las entallas del disco divisor y fija al plato en la posición deseada.

Mediante el tornillo de presión B se fija el plato y, por lo tanto, la pieza a maquinar, pudiéndose proceder al fregado.

Para permitir un mayor número de subdivisiones, cada aparato lleva en dotación un cierto número dediscos divisores con diferente número de entallas. En la figura 18 se muestra un aparato divisor deeste tipo.

FIG. 18 APARATO DE DIVISION INDIRECTA.


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La división indirecta se efectúa con un aparato llamado de varias formas diferentes: cabezal divisoruniversal, cabezal divisor, divisor universal, aparato divisor o simplemente divisor.

Su principio de funcionamiento es el de aprovechar la relación de reducción entre rotación de lamanivela y rotación de la pieza, de forma que permite un número de subdivisiones mucho máselevado que el que se puede obtener con la división directa.

El mecanismo que permite esta reducción de la relación se muestra, en esquema, en la figura 19.

El tornillo sin fin tiene una sola entrada, en tanto que la rueda helicoidal tiene 40 dientes, por lo que auna vuelta completa del tornillo corresponde 1/40 de giro de la rueda helicoidal y de la pieza.

FIG. 19 MECANISMO DEL DIVISOR UNIVERSAL

APARATO DIVISOR DIFERENCIAL

La división indirecta no permite obtener todas las subdivisiones que posiblemente se necesiten en losmaquinados.El divisor diferencial es, en esencia, un divisor indirecto al que se aplica un grupo de engranes queasegura una determinada relación de transmisión entre el husillo del divisor y el disco de agujerosque, en este caso, puede girar libremente alrededor de su propio eje.

Los engranes pueden sustituirse para obtener diferentes relaciones, y se montan en un soporte

diseñado para tal fin.

LA FRESADORA

Las máquinas-herramienta utilizadas para fresar se llaman fresadoras.El movimiento principal o de corte lo tiene la herramienta, mientras el de alimentación o avance esasumido por la pieza.

Las fresadoras se distinguen principalmente por la posición del árbol porta-herramienta, por lo que se pueden mencionar dos grandes grupos:

Fresadoras horizontales y Fresadoras verticales, habiendo de cada una de estas una gran variedad.

FRESADORA HORIZONTAL


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Este tipo de fresadora se caracteriza por la posición horizontal del árbol porta-herramienta, y la mesade trabajo presenta tres movimientos perpendiculares entre sí; longitudinal, transversal y vertical.

En la figura 20 se muestra esquemáticamente una fresadora horizontal ordinaria, sus partesfundamentales son: Base (1), Bastidor (2), Brazo porta-herramienta (3), Consola (4), Carro (5), Mesade Trabajo (6), Caja de velocidades provista del husillo y Caja de avances.

El bastidor sirve para la sujeción de todas las partes y mecanismos, dentro del bastidor en la partesuperior se encuentra colocada la caja de velocidades del husillo. El brazo porta-herramienta sedesplaza por las guías superiores del bastidor lo que permite se pueda fijar para diferentes alcances.

FIG. 20 FRESADORA HORIZONTAL

La consola es una pieza fundida en forma de caja, provista de guías verticales para sudesplazamiento transversal del carro. Dentro de la consola se encuentra la caja de avances. La mesava montada sobre las guías del carro y se desplaza por ellas en sentido longitudinal.

El husillo sirve para transmitir la velocidad de rotación a la fresa.De la precisión del giro del husillo, de su rigidez y capacidad anti vibratoria depende en gran porcentaje la precisión del fresado.

Dentro del grupo de las fresadoras horizontales se pueden mencionar las siguientes:a) Fresadora horizontal de un montante para el fresado frontal con un cabezal.

b) Fresadora horizontal de dos montantes para el fresado tangencial.c) Fresadora horizontal de dos montantes para el fresado frontal con dos cabezales.

FRESADORA VERTICAL

Estas máquinas se caracterizan por la posición vertical del husillo porta-herramienta.


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Las fresadoras verticales, especialmente las de gran potencia, tienen una forma característicaconstituida por una pesada columna curvada hacia delante, en cuyo extremo contiene el cabezal

porta-herramienta.

El cabezal puede girar en ambos sentidos hasta disponer el eje del husillo en posición horizontal.

La consola, el carro y la mesa de trabajo, proporcionan mediante sus mecanismos los movimientos

vertical, transversal y longitudinal respectivamente, de forma análoga que en la fresadora horizontal.

Los trabajos que se efectúan en una fresadora vertical son muy diversos, dependiendo de la fresacolocada en la máquina, pero siempre caerán den la clasificación del fresado frontal.

En la figura 21 se ilustra una máquina de este tipo.

FIG. 21 FRESADORA VERTICAL

Dentro del grupo de las fresadoras verticales se pueden mencionar las siguientes:a) Fresadora Vertical con mesa giratoria.

b) Fresadora de torreta y mesa inclinable.c) Fresadora vertical de dos montantes con un cabezal.d) Fresadora vertical de dos montantes con dos cabezales.e) Fresadora copiadora, etc.

FRESADORA UNIVERSAL.

La Fresadora universal es una máquina que se caracteriza por que además de efectuar los trabajos

que permite una fresadora horizontal, puede realizar los trabajos que se hacen en una fresadoravertical.


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Una fresadora universal es muy similar a la fresadora horizontal en su aspecto general, disponiendode un giro de la mesa sobre el plano horizontal hasta de 45° a ambos lados. Además, la fresadorauniversal ofrece la posibilidad de sustituir el árbol porta-herramienta vertical, de tal forma que enesta máquina se pueden realizar tanto el fresado cilíndrico como el fresado frontal.

En la figura 22 se ilustra dos tipos de cabezales con eje vertical:

a)

Cabezal con giro en el plano perpendicular al eje del husillo, con lo que la herramienta puedecolocarse en posición oblicua, además de vertical.

b) Cabezal con giro alrededor de dos ejes perpendiculares entre sí.

FIG. 22 CABEZALES PORTA-HERRAMIENTA CON EJE VERTICAL


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T A L A D R A D O

El taladro o agujerado, consiste en efectuar un hueco cilíndrico en cuerpo, mediante una herramientadenominada broca.

El movimiento principal o de corte de rotación (Vc) y el movimiento secundario de alimentación o avance,son asumidos por la herramienta, que gira alrededor de su propio eje y a su vez se desplaza linealmente,generando de esta forma el hueco en la pieza, la cual permanece fija a la mesa de trabajo, esto se ilustra en lafigura No.1.

FIG. No.1. MOVIMIENTOS QUE INTERVIENEN EN EL TALADRO

a) Principal o de corte b) De avance

Es conveniente hacer notar la diferencia que existe entre taladro, barrenado y rimado que son lasoperaciones básicas que se realizan en un taladro.

BARRENADO.- Consiste en aumentar el diámetro de un agujero, con la finalidad de lograr precisión en lasdimensiones, así como rectificar el eje del agujero.

RIMADO.- La finalidad del rimado es la de darle precisión al diámetro del agujero, pero a diferencia del

barrenado no rectifica su eje.

En el taladro, además de estas operaciones, se pueden realizar otras como: machuelado, avellanado, fresado,esmerilado y algunas otras.HERRAMIENTAS PARA TALADRAR (BROCAS).- En forma general, estas herramientas se puedenclasificar de la siguiente manera.

De punta.Brocas Helicoidales.

Para agujeros profundos.

Brocas de punta.- La broca de punta presenta en la cabeza, dos caras destalonadas que se determinan según

una línea llamada cresta. Estas caras, junto con la de corte, constituyen los filos cortantes. Ver figura No.2.


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FIG. No. 2. BROCA DE PUNTA PARA TALADRAR.

La herramienta puede obtenerse partiendo de una barra de sección redonda o rectangular. Para el trabajo enmateriales frágiles es útil hacer unas ranurado rompeviruta en los dos filos cortantes de la punta, como semuestra en la figura No.3.

FIG. No. 3. CABEZA DE UNA BROCA DE PUNTA CON RANURAS ROMPEVIRUTA.(PARA EL USO EN MATERIALES FRÁGILES)

Cuando se trabajan materiales tenaces, es necesario modificar la geometría de la herramienta, como semuestra en la fig. No.4. Por ejemplo, para aceros, fundición y bronces, se establecen los siguientes valores:

entre 10º y 15º entre 15º y 20º = 120º entre 55º y 65º entre 62º y 65º

Para conseguir buenos resultados se requiere de una perfecta simetría de los filos cortantes.

FIG No. 4. GEOMETRÍA DE UNA BROCA

DE PUNTA PARA TRABAJARMATERIALES TENACES.


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Broca helicoidal.- Esta herramienta tiene la forma de un cilindro, a lo largo del cual se han practicado dosranuras helicoidales; la cabeza o punta es de forma cónica, mientras que en el extremo opuesto se tiene elmango de fijación, que pude ser también cónico. La intersección las ranuras con el cono de la puntaconstituye los filos de corte, los cuales dan lugar al desprendimiento de la viruta. En la figura No.5. semuestra una broca de este tipo.

Las brocas helicoidales deben dar lugar los siguientes resultados:a) Producir agujeros de precisión y rectos.

b) Penetrar en el material con el mínimo gasto de energía.c) Descargar fácilmente la viruta a lo largo de las ranuras helicoidales.d) Máxima duración del filo cortante y, por tanto, mínimo desgaste de la broca.

Para lograr esto es necesario que las brocas reúnan las características siguientes:

a) Ángulos de la herramienta adecuados b) Buen centrado de la herramienta.

El perfil de la broca está formado por dos segmentos rectilíneos aa’ y bb’ paralelos entre si y equidistantes aleje de la broca. La distancia ‘e’ entre los segmentos aa’ y bb’, generalmente se determina por:

e = 0.14D a 0.2D

Siendo D el diámetro de la broca.

Los segmentos curvilíneos a’d’ y b’d’, son complemento de las ranuras. Los segmentos ac y bd, pueden

pertenecer a la superficie cilíndrica de la broca, o bien tener una inclinación de 6ª, con la finalidad de evitarel rozamiento. La magnitud de estos segmentos depende del diámetro de la broca. A continuación se dan

algunos valores:DI METRO DE LA BROCA 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100MAGNITUD DE ‘f ‘ 1.3 2 2.6 3 3.4 3.6 3.6 3.8 3.8 4

Los segmentos dd’ y cc’ constituyen la despulla lateral. Los filos helicoidales tienen una inclinación respecto al eje, según un ángulo de ataque. El paso de la hélicedepende, además del diámetro de la broca, también del referido ángulo y se expresa de la siguiente forma:

P=

D

tang . = D cotg.

Se aconsejan los siguientes ángulos:

= 15º para el latón y el bronce. = 30º para el acero y la fundición= entre 40º y 45º para los metales ligeros.

El paso de la hélice generalmente es de 6 a 8 veces el diámetro de la broca. La magnitud del ángulo de puntade la broca, depende del material a trabajar. A continuación se mencionan algunos tipos de afilado máscomúnmente usados.


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FIG. No. 5. NOMENCLATURA DE UNA BROCA HELICOIDAL.

Punta Normal.- Es recomendable para trabajos en la mayoría de aceros al carbón y aceros aleados, teniendoun ángulo de punta de 118º-124º y un ángulo de ataque de 10º-30º.

Punta Roma.- Se aplica para trabajos en aceros al manganeso y aceros inoxidables (austeníticos). Serecomienda un ángulo de punta de130º-140º. Para aceros tratados y aceros forjados se recomienda un ángulode punta de 125º-130º, con un ángulo de ataque comprendido entre 20º y 30º.


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PUNTA NORMAL PUNTA ROMA

Punta Aguda.- Este tipo de punta es usado para trabajar en materiales suaves, por ejemplo: madera, baquelita, algunas fibras, hierro fundido y algunos plásticos, con un ángulo de punta hasta de 90º y unángulo de ataque de 10º-15º.

90°PUNTA AGUDA PUNTA ESPUELA PUNTA COLA DE PESCADO

Punta Espuela.- Es recomendable para trabajos en madera y baquelita, lográndose un acabado de altacalidad. Presenta la ventaja de que la punta central actúa como guía y los puntos laterales son los filos decorte, por lo que al terminar el proceso éstos no astillan el material, obteniéndose de esta forma unasuperficie bastante lisa. se recomienda un ángulo de punta de 80º-90º con un ángulo de ataque de 10º - 15º.

Punta Cola de Pescado.- Este tipo de punta se usa para trabajos en láminas delgadas, en donde se requiereque solo los extremos corten, para evitar que la lámina se flexione.

Punta Doble Ángulo.- Este tipo de punta tiene mucho más duración cuando sé está taladrando hierrofundido abrasivo. Este doble ángulo evita el desgaste en las orillas periféricas del filo de corte de la broca.

En la práctica se ha visto que la vida del afilado se puede aumentar de200 a 300% en algunos trabajos.


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Punta Cigüeñal o Ranurado.- Este tipo de punta fue especialmente diseñado para taladrar barrenos profundos en los cigüeñales, se usa en brocas extra largas que tienen el núcleo más grueso que las brocasnormales.

PUNTA DOBLE ANGULO PUNTA CIGÜEÑAL O RANURADA

Brocas para agujeros profundos.- Cuando se desea hacer agujeros profundos (de 10 a 100 veces eldiámetro), con brocas helicoidales, se presentan varios inconvenientes, entre los cuales se pueden mencionarlos siguientes:

Deben retirarse frecuentemente para retirar la viruta que se ha adherido a las ranuras helicoidales, tienen adesviarse por causa del efecto de columna (pandeo) debido al esfuerzo de penetración y tienen una bajaresistencia a los momentos torsionales originados durante el proceso. Como consecuencia de estosinconvenientes, no es recomendable este equipo de brocas para agujeros cuya profundidad está comprendidaentre 10 y 100 veces el diámetro.

Para solucionar los inconvenientes anteriormente expuestos, se ha diseñado un tipo especial de herramientas,denominadas brocas para agujeros profundos (brocas cañón). Dichas brocas son de forma cilíndrica ygeneralmente cortan por facilidad de construcción y economía del material, aunque para efectuar el procesose monten en un mandril de longitud superior a la profundidad de un trabajo.

EQUIPO PARA TALADRAR.

La máquina herramienta mediante la cual se efectúa este proceso se denomina taladradora (taladro), ydependiendo de su construcción pueden ser:

ManualPortátil Eléctrico Neumático

De banco Sensitiva

Máquinas de Sencillotaladrar De columna Múltiple

Radial SencilloUniversal

De producción Un cabezalVarios cabezales, etc.


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Taladro Portátil.- Cuando se requiere realizar operaciones de taladrado en posiciones difíciles, como porejemplo en bancadas, bastidores, etc., se recurre a los taladros pequeños y de fácil manejo. Este tipo detaladros se caracteriza porque la fuerza de avance está dada directamente por la presión muscular deloperario, mientras que el giro de la herramienta es generado por un motor eléctrico o por medio de airecomprimido (taladro neumático).

Taladro de Banco.- Denominado así porque se fija sobre una mesa o banco de trabajo. El taladro sensitivose caracteriza porque el movimiento de avance del porta-herramienta es generado por la fuerza del operarioal accionar la palanca de la cremallera, a fin de vencer la resistencia que ofrece la pieza al ser maquinada.En la figura No.6 se muestra un esquema de un taladro de banco. Las velocidades de rotación que se puedenalcanzar en estas máquinas es del orden de 10,000 R.P.M.

FIG. No. 6 TALADRO DE BANCO

Taladro de Columna.- Se caracteriza por tener una columna que sirve de unión entre la base y el cabezal,

como se muestra en la figura No. 7. Una taladradora de este tipo se compone fundamentalmente de: a) Base, b) Bastidor o columna, c) Mecanismo para el movimiento principal, d) Husillo portaherramienta, e)Mecanismo para el movimiento de avance, f) Mesa de trabajo.

Como se puede observar en la figura No.7. en el bastidor están dispuestos el husillo portaherramienta y losmecanismos para los movimientos de corte y avance. El husillo porta-herramienta en su parte inferior está

provisto de un agujero cónico en el que se inserta el zanco de la herramienta.

El mecanismo del movimiento principal transmite al husillo porta-herramienta el movimiento de rotación procedente de un motor eléctrico. Una máquina de este tipo, se emplea generalmente para agujeros hasta de35mm. de diámetro así también ofrece la posibilidad de realizar el proceso en piezas de las más variadas

formas.


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Una variante del taladro de columna (sencillo), es el taladro múltiple o de varias columnas. Existen taladrosde dos a seis columnas y se caracterizan porque todas las columnas están colocadas en fila sobre una misma

bancada. Cada cabezal está provisto de un motor independiente, de modo que proporcione él número derevoluciones necesarias para cada operación. Este tipo de máquinas sirven para trabajos de precisión y enserie, por lo tanto, no son indicados para trabajos especiales.

FIG. No.7. TALADRO DE COLUMNA

Taladro Radial.- Denominado de esta forma por la facultad que tiene el cabezal de trasladar a diferentes posiciones mediante el desplazamiento radial del brazo sobre la superficie cilíndrica exterior de la columna.Ambos desplazamientos del brazo se logran automáticamente.

El husillo porta-herramienta es accionado por un motor que se encuentra acoplado en el cabezal, el cual puede desplazarse transversalmente. En la figura No.8. se muestra una maquina taladradora de este tipo.

Taladro radial universal.- Esta máquina se caracteriza porque además de tener los movimientos de un

taladro radial sencillo, el cabezal puede desplazarse en un plano inclinado, como se muestra en la figura No.9.

Taladro de Producción.- Como su nombre lo indica. Son máquinas cuyo empleo es conveniente para procesar piezas cuya producción, además de ser en serie, requiere que el proceso se efectúe en diferentes puntos sobre un mismo plano o en planos diferentes. En el primer caso (sobre un mismo plano), se empleanlas máquinas de un solo cabezal, en segundo caso se utilizan, las máquinas de varios cabezales.

Taladro de cabezal móvil.- Se incluye bajo esta denominación las maquinas cuyo movimiento de avance(alimentación) es asumido por el cabezal, mientras la bancada permanece fija. En la figura No.10 se presentaun taladro de este tipo.


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FIG. No. 8. TALADRO RADIAL SENCILLO a) Cabezal. b) Brazo. c) Columna. d) Mesa de trabajo.

FIG. No. 9. TALADRO RADIAL UNIVERSAL.


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A.- BaseB.- Montante.C.- Mesa giratoria.D.- Volante para el giro de la mesa.E.- Palanca de sujeción.F.- cabezal.G.- Campana portahusillos.

H.- Brazos portamandriles.I.- Portabrocas.L.- Volante para desplazamiento del cabezal.M.- Palanca de bloqueo o freno.

FIG. No. 10 TALADRO DE CABEZAL MÓVIL

Taladro de varios cabezales.- Son máquinas que se caracterizan porque los cabezales de la misma puedenoperar sobre la pieza al mismo tiempo o sucesivamente en dos o más fases. Han nacido de la necesidad derealizar trabajos en el menor tiempo posible y con el mínimo de personal. Según la forma de la pieza, de losagujeros que deben elaborarse, la magnitud de la producción y la precisión requerida, los taladros de varioscabezales pueden ser en forma general: 1.- Taladros de una sola posición (fija)

2.- Taladros con plataforma giratoria de varias posiciones.

En las figuras No.11 y No.12 se representan taladros de estos tipos.

FIG. No. 11. TALADRO MÚLTIPLE DE NUEVE CABEZALES.


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CEPILLADO

El cepillado es la operación de maquinado por arranque de viruta para obtener superficies planasmediante el movimiento principal ( o de corte ) rectilíneo alternativo presentado por la herramienta ola pieza, dependiendo de la maquina a emplearse.

Las máquinas destinadas a realizar el cepillado son:

Cepillo de Codo ( Limadora ).Cepillo de Mesa ( Cepilladora ).Escoplo ( Mortajadora ).

La característica común a las tres máquinas es el movimiento de trabajo rectilíneo alternativo (horizontal o vertical ), presentado por la herramienta o por la pieza. Este movimiento rectilíneoalternativo comprende una carrera activa de ida, durante la cual tiene lugar el arranque de la virutay otra carrera de retorno, pasiva y en vacío.

CEPILLADO EN EL CEPILLO DE CODOEl Cepillado que se realiza en esta máquina se puede definir como: el arranque de viruta producidomediante la acción de una herramienta monocortante, que se mueve linealmente con movimientoalternativo y horizontal sobre la superficie de la pieza.

Los movimientos relativos entre pieza y herramienta se muestran en la figura No. 1:

a ) La herramienta tiene el movimiento principal, mientras la pieza tiene el de alimentación, laherramienta proporciona también la profundidad de corte mediante el movimiento vertical. Estosucede cuando se realiza una superficie horizontal.

b ) La herramienta tiene tanto el movimiento principal como el de alimentación, la pieza proporciona la profundidad de corte mediante el movimiento transversal. Esto sucede cuando serealiza una superficie vertical.

En el Cepillo de Codo, además de generar superficies planas, se pueden efectuar diversosmaquinados como: ranurado de flechas, perfilado de punzones para estampas, colas de milano,engranes externos o internos, etc.; algunos de estos se ilustran en la figura No. 2.


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FIGURA No. 1. CEPILLADO DE SUPERFICIES PLANAS: a ) HORIZONTAL, b ) VERTICAL.

FIGURA No. 2. MAQUINADOS DIVERSOS.

HERRAMIENTAS UTILIZADAS

Las herramientas utilizadas para cepillar, salvo casos excepcionales, son las mismas que se utilizan para tornear.

Las herramientas para el Cepillo de Codo y el Cepillo de Mesa son iguales ( aunque estas últimassuelen ser más robustas ), en tanto que las empleadas en el escoplo tienen los ángulos de incidenciay desprendimiento invertidos.

Los ángulos fundamentales que caracterizan la herramienta son: ángulo de incidencia , ángulo defilo y ángulo de desprendimiento . Estos se ilustran en la figura No. 3.

FIGURA No. 3. ANGULOS PRINCIPALES.

SENTIDO DEL AVANCE

La pieza puede cepillarse tanto con avance a la derecha como a la izquierda. En el primer caso, laherramienta presenta el filo a la derecha, observándola desde la cabeza y con los filos arriba, detal forma que se llama herramienta a la derecha.

En el segundo caso, la herramienta presenta el filo a la izquierda, por lo que se le llamaherramienta a la izquierda.


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Algunas herramientas tienen los filos simétricos y por lo consiguiente, tanto pueden cepillar conavance a la izquierda como a la derecha. Los tipos de herramienta se ilustran en la figura No. 4.

Las herramientas para cepillar se diferencian por la posición de su cabeza cortante respecto almango de sujeción. Las herramientas pueden ser rectas, de cuello de cisne y curvadas ( acodadas ).Estas herramientas están construidas tanto de acero rápido como con plaquitas postizas de metalduro. Además, dependiendo del maquinado que se realice, pueden ser para desbastar y para afinar.

FIGURA No. 4. FORMAS DEL FILO DE LAS HERRAMIENTAS: a ) DERECHA, b ) IZQUIERDA.

Las herramientas para desbastar deben ser robustas para que puedan arrancar virutas de gransección, ya que la profundidad de corte por pasadas puede ser de hasta 10 mm.

En la Figura No. 5 se muestran dos herramientas rectas para cepillar, una para desbaste con insertometálico y para afinado construida en acero rápido.

a b FIGURA No. 5. HERRAMIENTAS RECTAS: a) PARA DESBASTE, b) PARA AFINADO.

Herramienta de cuello de cisne. Estas herramientas tienen la propiedad de no clavarse en lasuperficie que se maquina cuando, a causa de una resistencia imprevista del material, la herramientaes obligada a flexionarse.

En la figura No. 6 se muestra como el filo de la herramienta recta ( A ), que se flexiona alsoportar un esfuerzo excesivo, penetra en la superficie que se máquina.


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FIG. No. 6. DIFERENCIA ENTRE UNA HERRAMIENTA RECTA Y UNA CON CUELLO DE CISNE.

El filo, al girar respecto al punto P de apoyo a la herramienta, describe un arco que pasa pordebajo de la superficie maquinada.

Por el contrario, la herramienta de cuello de cisne ( B ) tiene su cabeza curvada hacia atrás en el plano de la dirección de trabajo.

Su filo se encuentra en la vertical del punto de apoyo P. Por lo tanto, cuando el filo gira respectoal punto P describe un arco que lo separa de la superficie que se máquina.

Herramientas curvadas o acodadas. Estas herramientas se pueden utilizar para maquinar superficieshorizontales y también para superficies inclinadas.

En la figura No. 7 se muestra una herramienta curvada, que puede ser a la derecha o a la

izquierda, para el maquinado de guías en cola de milano.El avance se le aplica a la herramienta por medio del carro porta-herramientas, y su dirección es

paralela a la cara que se maquina ( A ).

La misma herramienta puede utilizarse para cepillar el plano horizontal de la guía. El avance seaplica en este caso a la pieza, por medio de la mesa porta-piezas ( B ).

En la tabla que se presenta a continuación se dan los valores de los ángulos principales que deben poseer las herramientas para cepillar; estos valores varían según el tipo de herramienta utilizada yel material que se máquina.

FIGURA No. 7. USO DE UNA HERRAMIENTA CURVADA.


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MATERIAL

Fundición y Bronce 10° 75° 5°Acero 10° 70° 10°Aleaciones ligeras 10° 65° 15°

TABLA EN DONDE SE MUESTRAN LOS VALORES DE LOS ANGULOS DE UN BURIL DEACERO RAPIDO PARA CEPILLAR

MATERIAL

Fundición y Bronce 8° 74° 8°Acero 8° 68° 14°Aleaciones ligeras 8° 62° 20°

TABLA EN DONDE SE MUESTRAN LOS VALORES DE LOS ANGULOS DE UN BURILCON INSERTO EN CARBURO DE TUNGSTENO PARA CEPILLAR

CEPILLO DE CODO ( LIMADORA )

La característica principal del cepillo de codo es que el movimiento rectilíneo alternativo es

horizontal y es proporcionado por la herramienta.

Se distinguen dos tipos de cepillos de codo, dependiendo de su forma constructiva:Cepillo de codo mecánico.Cepillo de codo hidráulico.

CEPILLO DE CODO MECANICO

Son los tipos más comúnmente empleados, en la figura No. 8 se muestra una máquina de estetipo, señalando sus partes principales que son: A ) bancada, con dos guías en la parte superior pordonde se desliza el carro o carnero ( b ), en cuya cabeza va el carro porta-herramientas ( C ); dicho

carro además de ser inclinable, puede subir o bajar mediante un tornillo sinfín. La mesa porta- piezas ( D ) puede desplazarse verticalmente, el husillo ( E ) movido intermitentemente por eldispositivo de trinquete ( F ), proporciona a la mesa D el movimiento transversal de alimentación.

FIGURA No. 8. CEPILLO DE CODO MECANICO.


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En los cepillos de codo mecánicos, el movimiento principal se obtiene mediante un motoreléctrico, montado encima o al lado de la bancada de la máquina. El movimiento es transmitido alos engranajes ( que se encuentran en el interior de la bancada ) por medio de un par de poleas; enla figura No. 9 se ilustra el mecanismo empleado. El engranaje A recibe el movimiento y lotransmite al volante B de corona dentada; este volante contiene la manivela C que se desliza en laranura de la palanca oscilante D apoyada en E. La palanca unida por la parte superior al carnero

F, adquiere un movimiento pendular en cuanto el botón de manivela C describe una trayectoriacircular alrededor de O. La amplitud de la oscilación se regula variando el radio de giro del botónC alrededor de O; la posición del carnero puede variarse mediante la regulación longitudinal delsoporte G, cuyo extremo inferior va unido al balancín H y este a la palanca oscilante D.

FIGURA No. 9. TRANSMISIÓN DEL MOVIMIENTO PRINCIPAL DEL CEPILLO DE CODOMECANICO.

CEPILLO DE CODO HIDRAULICO

Los sistemas de acondicionamiento hidráulico han tenido una excelente aplicación en los cepillos, porque con el aceite a presión se realizan las mejores condiciones de funcionamiento, ya sea en lasuavidad de los movimientos como en la comodidad de maniobra.

En los cepillos de codo hidráulicos, el carnero que va unido a un árbol es movido mediante la presión del aceite que actúa sobre este. La presión del aceite la da una bomba accionada por sucorrespondiente motor; la bomba aspira el aceite de un deposito a donde vuelve a fluir. Para lainversión de la corriente de aceite se utiliza una válvula que es accionada por topes dispuestossobre el carnero. Estos topes pueden desplazarse de acuerdo con la posición y la magnitud de lacarrera. En la figura No. 10 se representa un esquema de este tipo de máquina.

Los cepillos de codo mecánico e hidráulico, debido a sus mecanismos, tienen su carrera de trabajolimitada, solo admiten el maquinado de piezas de tamaño medio ( máximo 1000 mm ).


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FIGURA No. 10. ACCIONAMIENTO HIDRÁULICO DE UN CEPILLO DE CODO.

CEPILLO DE MESA ( CEPILLADORA )

El cepillado que se realiza en un cepillo de mesa es una operación muy parecida a la que serealiza en el cepillo de codo, porque consiste en arrancar linealmente la viruta de la superficie deuna pieza, mediante una herramienta monocortante. Sin embargo, en este caso es la pieza la quetiene el movimiento principal lineal alternativo, mientras que la herramienta tiene los movimientos

de alimentación y profundidad de corte.

Con el uso de los cepillos de masa se vence el problema del maquinado de superficies degrandes dimensiones ( longitud superior a un metro ) que se pueden maquinar en los cepillos decodo.

En el cepillo de mesa, la herramienta va fijada al carro porta-herramientas y este a su vez altravesaño y no tiene movimiento alternativo; es la pieza fijada en la mesa la que pasaalternativamente por debajo de la herramienta. Al estar construidas estas máquinas bajo este

principio admiten por lo tanto, el planeado de superficies de piezas de grandes dimensiones. Lamesa porta-piezas puede recorrer un gran espacio sin dar origen a flexiones de ninguna especie. Engeneral, los cepillos de mesa no se emplean en la producción de medianas o grandes series.

Dependiendo de su forma constructiva, los cepillos de mesa pueden clasificarse en:Cepillos de mesa de un montante.Cepillos de mesa de dos montantes ( de puente ).

CEPILLO DE MESA DE UN MONTANTE ( UNA COLUMNA )

Se emplean cuando las piezas a maquinar son tan anchas que no caben entre los dos montantes.Las características de esta máquina la cual se observa en la figura No. 11, son similares a las de

la máquina de dos montantes, con la diferencia del travesaño, que se encuentra en voladizo; debeser más robusto, con el fin de soportar y evitar las vibraciones que se presentan en el arranquede viruta. Estas máquinas pueden ser del tipo de uno o más porta-herramientas.


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FIGURA No. 11. CEPILLO DE MESA DE UN MONTANTE ( UNA COLUMNA ).

CEPILLO DE MESA DE DOS MONTANTES ( DOS COLUMNAS )

Son los cepillos de mesa más empleados, ya que ofrecen una gran rigidez. En la figura No. 12 seilustra una máquina de este tipo señalando sus partes principales que son: una bancada ( A ), a loslados de la cual se levantan dos montantes ( C ), uno a la derecha y otro a la izquierda; sobre la bancada

FIGURA No. 12. CEPILLO DE MESA DE DOS MONTANTES ( DOS COLUMNAS ).

van las guías para el desplazamiento de la mesa ( B ), que presenta el movimiento alternativo deavance y retroceso. Los dos montantes llevan también guías laterales para el desplazamiento verticaldel travesaño ( D ). A lo largo del travesaño pueden desplazarse los porta-herramientas ( E ). En elcepillo de mesa, el bloque porta-herramientas puede oscilar alrededor de un eje, para facilitar a la


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herramienta el movimiento de retroceso de la mesa. El carro porta-herramientas puede subir o bajar para regular la profundidad de pasada y puede inclinarse un ángulo requerido.

ESCOPLO ( MORTAJADORA )

El escopleado también conocido como mortajado, es la operación de arranque de viruta mediante elmovimiento lineal alternativo y en este caso vertical presentado por la herramienta.

En la figura No. 13 se ilustran los movimientos que se efectúan en el escopleado; la herramientatiene el movimiento principal o de corte, que es alternativo y vertical, la pieza proporciona elmovimiento de avance y también la profundidad de corte. Además, gracias a una mesa porta-piezasque puede girar alrededor de su eje vertical central, el movimiento de avance puede ser tambiéncircular.

FIGURA No. 13. MOVIMIENTOS REALIZADOS EN EL ESCOPLO.Con este proceso se pueden elaborar diversos maquinados en orificios previamente realizados, talescomo los que se ilustran en la figura No. 14; también se pueden obtener superficies verticalesexteriores e interiores de cualquier perfil.

FIGURA No. 14. MAQUINADOS REALIZADOS EN EL ESCOPLO.

HERRAMIENTAS PARA EL ESCOPLO

Las herramientas para escoplear ( B ) tienen loa ángulos de desprendimiento e incidencia invertidosrespecto a los mismos ángulos de las herramientas usadas en los cepillos de codo o de mesa ( A ),


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a causa de que la dirección de corte es diferente, pues en los cepillos de codo o mesa aquella eshorizontal y en los escoplos es vertical. En la figura No. 15 se puede observar esta diferencia. Porlo tanto, el ángulo de desprendimiento está formado por el plano perpendicular al eje de laherramienta y por la cara frontal de esta.

El ángulo de incidencia es el que forma la cara superior con el plano perpendicular al anterior.El ángulo de filo es el formado por las dos caras mencionadas anteriormente. Todas lasherramientas de escoplear deben tener las caras laterales con una salida de 1° a 2°, a fin de evitarrozamientos laterales.

FIGURA No.15. ANGULOS DE LAS HERRAMIENTAS : a ) PARA CEPILLAR, b ) PARAMORTAJAR.

En la figura No. 16 se muestran los dos tipos de herramientas utilizadas en el escoplo, las cualesson las siguientes:

a ) Herramientas para cortar. Son herramientas de desbaste empleadas especialmente para arrancartrozos de material de la pieza que se trabaja. La pieza avanza contra la herramienta.

b ) Herramienta para perfilar. Son herramientas robustas, acodadas hacia adelante y con filo curvo; seutilizan para dar las pasadas de acabado a zonas de perfil recto o curvo. La pieza avanza ensentido lateral respecto a la herramienta.

FIGURA No. 16. HERRAMIENTAS PARA ESCOPLEAR.


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Herramienta para cuñeros o chaveteros. Estas herramientas pueden tener la cabeza de muy variadasformas; en la figura No. 17 se muestra una de las más comunes. El ancho de la cabeza debe sermuy preciso, a fin de permitir maquinar el cuñero en una sola pasada y proporcionarle unatolerancia estrecha.

FIGURA No.17. HERRAMIENTA PARA CUÑERO.

En la tabla No. 1 se indican los valores de los ángulos , y según el material que se máquina para herramientas de acero rápido, así como también los valores para el ángulo de desprendimientolateral .

MATERIAL A MAQUINAR

Acero 3° 72° 15° 1.5°Fundición 3° 79° 8° 1.5°Aleaciones ligeras 8° 62° 20° 2°Bronce 5° 70° 15° 1.5°

TABLA No.1. VALORES DE LOS ANGULOS PRINCIPALES PARA HERRAMIENTAS DEESCOPLEAR.

En la tabla No. 2 se dan algunos valores límite entre los que puede variar la velocidad media decorte ( expresada en m/min ) según el material de la pieza, el material con el que este fabricada la

herramienta y si la operación es de desbaste o de acabado.

MATERIAL DESBASTE ACABADO

Acero Rápido Aleac. Dur as Acero Rápido Al eac. Duras

Aceros blandos 20-24 -------- 21-28 -------Aceros duros 16-20 -------- 20-24 -------Fundición blanda 24-26 30-35 28-30 35-40Fundición dura 18-20 25-30 24-26 35-40Bronce 25-30 30-35 25-30 35-40Aluminio 200 -------- 200 -------

TABLA No.2. VALORES DE VELOCIDAD MEDIA DE CORTE ( EN m/min ).


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.MAQUINAS PARA ESCOPLEAR

La máquina-herramienta en donde se efectúa este proceso se denomina escoplo o mortajadora. En lafigura No. 18 se representa un escoplo con mesa regulable; consta principalmente de: un montante Ade fundición y es parte integral de la base. En la parte superior va montada una plataformainclinable, entre cuyas guías se desliza el porta-herramientas B que proporciona el movimientoalternativo debido a la biela que está unida a la excéntrica; la mesa porta-piezas C puede

desplazarse en dirección transversal, longitudinal y vertical debido a los carros con que cuenta.

Una variante de este tipo de maquina es el escoplo con mesa giratoria, tal como la que se ilustraen la figura No. 19. Esta máquina, sin embargo, tiene el inconveniente de no poder dardesplazamientos verticales a la mesa porta-piezas, únicamente circular, longitudinal ytransversalmente.

FIGURA No. 18. ESCOPLO CON MESA REGULABLE.


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FIGURA No. 19. ESCOPLO CON MESA GIRATORIA.


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M A N D R I N A D O

GENERALIDADES DEL MANDRINADO.

El mandrinado o escariado consiste en ensanchar una cámara cilíndrica o un agujero, con el objeto de lograruna medida de precisión en su diámetro.Este proceso presenta una gran analogía con el torneado, por el hecho de que la herramienta arranca la virutasegún una trayectoria circular; pero con respecto a los efectos de movimiento fundamental, colocación de laherramienta y de la pieza, presenta notables diferencias.

En este proceso el movimiento de avance (rectilíneo y constante), lo tiene la pieza o la herramienta, y elmovimiento principal o de corte es proporcionado por la herramienta, la pieza se fija sobre la mesa detrabajo y la herramienta va montada sobre el mandril (barra portaherramienta).

Se puede considerar que el mandrinado tiene también cierta semejanza con el taladrado debido que laherramienta gira alrededor de un eje y la pieza está fija sobre la mesa. Sin embargo, existe una diferenciafundamental en lo que se refiere al movimiento de avance, pues en algunas operaciones de mandrinado, éstees proporcionado por la pieza.

Mediante este proceso, se pueden generar superficies cilíndricas interiores, cónicas internas, se pueden hacerfresados tanto cilíndricos como frontales, refrentar, ranurar, roscar, etc.

En las figuras 1, 2,3, se presentan en forma esquemática algunas de estas operaciones.

FIG. No. 1. FILETEADO INTERIOR Y EXTERIOR.


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FIG. No 2 FRESADO FRONTAL.

FIG. No 3. DIVERSOS MAQUINADOS.a) Mandrinado cilíndrico b) Refrentadoc) Mandrinado cónico d) Mandrinado esférico

Las operaciones en una mandrinadora son recomendadas cuando se desea trabajar piezas de gran volumen y peso, por lo tanto poco manejables, por ejemplo: cabezales de máquinas, monoblocks de motores decombustión interna, carcazas de motores, carcazas de bombas, etc.

Las herramientas que se utilizan en una mandrinadora son muy diversas, ya que dependerá del tipo de

operación que se esté realizando en ese momento, a continuación se describen algunas de ellas:

Cuchillas


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BarrenasEscariadoresBrocas de Centrar

Cuchillas.- Se denominan con este nombre porque tienen la forma plana y el filo de corte recto similar al delos cuchillos, pueden construirse de diversos tipos y tamaños dependiendo de la operación que se realice.

La longitud L se puede variar de 30 a 120 mm, el ancho b, de 12 a 25 mm, el espesor S de 5 a 15 mm,los valores de los ángulos principales pueden obtenerse de la tabla I para diferentes materiales, en la figura

No. 4 se ilustra una cuchilla para refrentar.

FIG. No 4. CUCHILLA PARA REFRENTA.

TABLA I.- ÁNGULOS DE FILO, ATAQUE E INCIDENCIA DE HERRAMIENTAS DE ACERO RÁPIDO.

MATERIAL AARRANCAR

DUREZA HB=BRINELLHS=SHORE

CARGA DERUPTURA Kg / mm2

FundiciónAcero fundidoFundición grisAcero duroAcero semiduro

Bronce LatónAleaciones lig.

HS 75 - 90HB 120 - 260HB 400HB 200 - 250HB 135 - 180

HB 90 - 180HB 25 - 150

-----------------50 - 100-----------------65 - 14045 - 65

20 - 8010 - 55

1º - 10º10º - 15º10º - 15º

2º - 10º15º - 20º

0 - 10º8º - 30º

87º - 88º67º - 75º67º - 75º72º - 85º62º - 70º

74º - 87º30º - 55º

2º5º - 8º5º - 8º3º - 8º5º - 8º

3º - 6º5º - 12º

Barrenas.- En forma general se consideran dos tipos:Integral con guía, figura 5a. Desmontable con mango cónico, figura 5b.

La aplicación de este tipo de herramienta es para aumentar los diámetros hasta 100 mm de los agujeros provenientes de la fundición o previamente desbastados.

Su forma permite una buena guía y una extracción fácil de la viruta. Estas herramientas pueden tener undiámetro exterior nominal o bien de medida inferior a fin de preparar los agujeros para un mandrinado

posterior de acabado. En este caso, la parte superior cilíndrica del mandril, al servir de guía para el agujero,debe ir provista de res ranuras helicoidales en sentido opuesto al giro de la herramienta y estar rectificada.


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FIG. No. 5 BARRENAS PARA AGUJEROS

Escariadores.- Los escariadores pueden considerarse como herramientas de penetrar de varios filos decorte. En espesor del material a arrancar debido a la función requerida, es muy pequeño (de 0.1 a 0.4 mm),sobre el diámetro del agujero. Por lo tanto, cada diente corta una fracción de metal que depende del númerode dientes del escariador. Seleccionando adecuadamente los parámetros de corte (velocidad de corte yavance), es posible obtener agujeros perfectamente calibrados. En la figura No. 6 se muestran dos tipos deescariadores.

a) Integral b) DesmontableFIG. No. 6 ESCARIADORES

Los dientes pueden tener la forma de ángulo agudo, (figura No. 7a.) o bien reforzado (figura No. 7b. y 7c.),el número de dientes que puede variar de 4 a 20, está en relación al diámetro y tipo de escariador. Acontinuación se presenta una tabla II, de valores para diferentes condiciones de trabajo.


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FIG. No.7 PERFILES DE DIENTES SOBRE LA SECCION NORMAL DE LOS ESCARIADORES.

TABLA II.- NUMERO DE DIENTES EN RELACIÓN AL DIÁMETRO DE LA HERRAMIENTA.DIÁMETRO EN

mm

NUMERO DE DIENTES N

PARA TRABAJAR: ACERO,FUNDICIÓN Y BRONCE.

NUMERO DE DIENTES N

PARA TRABAJARALUMINIO

D ≤ 1212 ≤ D ≤ 2020 ≤ D ≤ 3030 ≤ D ≤ 4040 ≤ D ≤ 5050 ≤ D ≤ 6060 ≤ D ≤ 100

4 ≤ N ≤ 66 ≤ N ≤ 88 ≤ N ≤ 1010 ≤ N ≤ 1212 ≤ N ≤ 1414 ≤ N ≤ 1616 ≤ N ≤ 20

N ≤ 44 ≤ N ≤ 66 ≤ N ≤ 86 ≤ N ≤ 8

8 ≤ N ≤ 108 ≤ N ≤ 10

10 ≤ N ≤ 12

Paso es la distancia entre dos dientes sucesivos sobre la periferia. La hélice o espiral de los dientes, tienemucha importancia para la ejecución correcta del proceso. Puede ser a la derecha o a la izquierda,dependiendo del tipo de material que se trabaja.

Se ha determinado que para materiales ligeros o dulces se recomienda un dentado espiral a la izquierda, paramateriales de fundición y bronce, una espiral nula y para los materiales duros y tenaces, una espiral a laderecha.

A continuación se presenta una tabla para diferentes condiciones de trabajo.

TABLA III.- ÁNGULO DE INCLINACIÓN Y SENTIDO DE HÉLICE EN UN ESCARIADOR.MATERIAL A TRABAJAR SENTIDO DE LA

HÉLICEÁNGULO DE LAHÉLICE

SENTIDO DEGRUPO

Metales ligerosAcero R 40 Kg/mm2 Fundición y bronceAcero R = 50÷ 90 Kg/mm2

Acero R 90 Kg/mm2

IzquierdaIzquierda

RectaDerechaDerecha

20º8º0º6º9º

DerechaDerechaDerechaDerechaDerecha

Dependiendo de su forma constructiva, los escariadores pueden ser:

a) Cilíndricos. b) Regulares.c) Cónico y avellanadores.


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MANDRINADORAS.

En los trabajos en serie, a menudo se presentan elementos que al someterse a una sucesión ordenada deoperaciones a realizarse en máquinas herramientas diferentes unas a otras. Cada operación requiere decolocación de la pieza en diferentes posiciones, en los trabajos de elementos pequeños y medianos, no se

presenta ningún problema, pero si los elementos a trabajar son voluminosos y requieren gran precisión en lasdimensiones, los diversos desplazamientos efectuados en las operaciones conducen a cometer errores en las

tolerancias exigidas.

Teórica y prácticamente el inconveniente queda eliminado si se realizarán todas las fases de trabajo sin tenerque montar y desmontar la pieza, esta exigencia puede satisfacerse con el empleo de máquinas herramientasespeciales, las cuales están constituidas de modo que se puede llevar a cabo el proceso sin ningunadificultad, una máquina de este tipo es la Mandrinadora.

Las mandrinadoras se clasifican en forma general, de la siguiente manera:

HorizontalUniversal

Mandrinadora Vertical

MúltipleLa mandrinadora universal horizontal, consta principalmente de las siguientes partes:

1) Bancada.2) Bastidor del cabezal.3) Cabezal.4) Bastidor para la luneta.5) Luneta.

6) Mesa.En la figura No. 8 se presenta esquemáticamente una mandrinadora de este tipo.


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FIG. No 8 MANDRINADORA UNIVERSAL HORIZONTAL A) Bancada, B) Bastidor de cabezal, C) Cabezal, D) Bastidor de la luneta, E) Luneta, F) Mesa de trabajo.

1) Bancada.- Tiene la forma de una caja con nervios interiores con la finalidad de hacer sólida laestructura, en la parte superior tiene las guías a través de las cuales se mueven elcarro que contiene la mesa y también el bastidor de la luneta.

2) Bastidor de cabezal.- Se encuentra a la izquierda de la bancada, en la parte anterior tiene lasguías por donde se desplaza el cabezal.

3) Cabezal.- Es una de las partes esenciales de la máquina, tanto porque el mandril portaherramienta recibe de éste el movimiento de giro, así como porque el montajede cabezal sobre las guías del bastidor, depende la precisión, de la máquina y por lotanto, la precisión del proceso.

El mandril tiene en el extremo un agujero cónico en el que pueden montarseherramientas de diferentes tipos, según sea la operación como brocas, escariadores,etc., de modo que se puedan ejecutar diversas operaciones en una misma pieza.

4) Bastidor de luneta.- Es una estructura de fundición, y está alineada sobre las guías de la bancada que sirve para el carro, y pueda fijarse en cualquier posición.

5) Luneta.- Va montada sobre las guías verticales del bastidor, y puede desplazarse verticalmente.La regulación puede lograrse manual o automáticamente junto con el cabezal.

6) Mesa.- La mesa de trabajo puede desplazarse longitudinalmente mediante un carro que estámontado sobre las guías de la bancada, y transversalmente por medio de un carro

auxiliar sobre el cual va montada la mesa, a su vez la mesa puede tener movimientogiratorio.

Mandrinadora Vertical.- Está máquina puede efectuar las operaciones de: fresado, taladrado y mandrinadocon buena precisión, y se caracteriza por tener un husillo portaherramienta en posición vertical. En la figura

No. 9 está representada esquemáticamente una mandrinadora de este tipo.

La ejecución de las diversas operaciones en una misma pieza, sin moverla de su posición inicial, resulta posible por las características especiales que posee la máquina, por ejemplo, la mesa puede avanzarlongitudinalmente, el cabezal transversalmente, el puente que sostiene el cabezal portaherramientas puededesplazarse verticalmente.

La colocación de las piezas sobre la mesa, puede efectuarse de diversos modos. Dependiendo de la forma dela pieza y de la posición de las superficies a trabajar.

Los elementos que tienen superficies planas paralelas permiten una colocación directa sobre la mesa.Cuando los elementos poseen agujeros radiales o dispuestos según una circunstancia pueden colocarseconvenientemente sobre un plato divisor giratorio con el eje vertical.


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FIG. No. 9.- MANDRINADORA UNIVERSAL VERTICAL.

A) Travesaño, B) Volante para el desplazamiento rápido del cabezal, C) Perilla para el desplazamiento finaldel cabezal, D) Fijación del travesaño vertical, E) Desplazamiento vertical del travesaño, F) Bandeja paraherramientas, G) Cambio de velocidades, H) Palanca para el acoplamiento del motor de accionamiento, I)Palanca para la fijación de la mesa, L) Pulsadoras para la puesta en marcha y para del motor, M)Desplazamiento a mano de la mesa, N) Ocular, O) Bandeja para los útiles, P)Husillo portaherramienta, Q)Soporte, R) Travesaño móvil, S) Caja para los engranajes cónicos, T) Árbol de transmisión, U) Montante

izquierdo, V) Cabezal.

Mandrinadoras Múltiples.- En la fabricación de grandes series, en donde se requiere efectuar diversasoperaciones con herramientas montadas en un grupo de unidades operadoras, es conveniente el empleo demáquinas en donde se pueden efectuar operaciones simultáneamente. La forma constructiva de este tipo demáquinas depende en gran parte de las operaciones a realizar, sin embargo, para simplificar la construcciónde estas máquinas se ha encontrado conveniente normalizar elementos o conjuntos de modo que puedancambiarse entre sí. Formando grupos de unidades operadoras en las más variadas posiciones.

En la figura No. 10 se representan esquemáticamente algunos de estos grupos.


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FIG. No. 10.- ESQUEMA DE MANDRINADORAS MÚLTIPLES.

a) Con un cabezal horizontal, b) Con dos cabezales horizontales,c) Con tres cabezales horizontales, d) Con cuatro cabezales horizontales,e) Con un cabezal vertical, f) Con un cabezal horizontal y uno vertical,g) Con dos cabezales horizontales, h) Con cinco cabezales horizontales y dos

y uno vertical. verticales.


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RECTIFICADO

Es el proceso mediante el cual se efectúa el maquinado de un material utilizando una herramienta abrasiva,la cual comúnmente se denomina muela.

Las muelas son herramientas policortantes constituidas por millares de partículas de grano abrasivo, cadauna de las cuales es realmente una herramienta de corte aguda, cuya función es cortar la superficie delmaterial que se rectifica. Estos pequeños trozos de material cortado son considerados como viruta. Eltamaño de la viruta depende del tamaño del grano de la muela, es decir, que entre más fino es el granoabrasivo la viruta será más pequeña y, consecuentemente se tendrá se tendrá un mejor acabo.

En la figura No. 1 se muestra la forma en que los granos abrasivos de una muela cortan el material en una pieza que se está rectificando.

FIG. No 1. RELACIÓN ENTRE EL GRANO ABRASIVO EN UNA MUELA Y LA PIEZA ATRABAJAR.

La pieza a rectificar puede ser de cualquier dimensión o forma, dependiendo de la máquina. En este procesose obtiene gran precisión en las dimensiones requeridas y alta calidad en las superficies maquinadas, razón

por lo que está considerada como una operación de acabado. Sin embargo, el rectificado puede emplearse para el maquinado en donde el material sobrante es un volumen considerable.

GENERALIDADES DE LAS MUELAS.

Una muela para rectificadora es una herramienta abrasiva que trabaja quitándole, a la pieza que se máquina, pequeñas partículas. Está constituida por un gran número de granos abrasivos que ejecutan el trabajo deamolado propiamente dicho y por un aglutinante apropiado que mantiene estos granos unidos a otros.

Los factores que determinan la apropiada selección de la rueda abrasiva ideal para una cierta condición detrabajo, son los siguientes:

1.- El tipo de abrasivo2.- El tamaño del grano


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3.- La dureza de la rueda4.- La estructura5.- El aglutinante o liga

LOS TIPOS DE ABRASIVOS

Las ruedas abrasivas son fabricadas con los dos tipos de abrasivos más importantes hechos por el hombre el

óxido de aluminio fundido o corindón artificial y el carburo de silicio, en sus diferentes clases:

TYRALUM A Y 10A.- Oxido de aluminio regular o normal (96.97% Al2 O 3 ) es el abrasivo máscomúnmente empleado. Se utiliza para el esmerilado de los aceros suaves, el hierro maleable recosido, yotros materiales duros y tenaces.

TYRALUM 52A .- Oxido de aluminio semifriable (98% Al2 O3) de color café claro. Este especialmenteindicado para el esmerilado de los aceros inoxidables y otros aleados.

TYRALUM 88A .- Oxido de aluminio rosado (995% Al2 O3 ) de dureza muy alta así como fragilidad.Indicado para esmerilar aceros templados y muy recomendable para ser usado en puntas montadas para elesmerilado de acero y fundición.

TYRALUM 89A .- Oxido de aluminio blanco (99.8% Al2 O3 ) el de más alta fragilidad y pureza. Se utiliza para el esmerilado de los aceros aleados templados y cementados, aceros rápidos y de herramientas, por sucorte frío.

TYRALUM 91A.- Oxido de aluminio rubina (97% Al2 O3 + 2% Cr 2 O3 ) muy duro y con una alta fragilidadque le imparte el óxido de cromo, que además le da su llamativo color rojo. Es empleado en aceros aleados yde herramientas.

TYRALUM 92A.- Oxido de aluminio monocristalino especial que no es fragmentado durante su procesode fabricación (99.1% Al2 O3 ) de color grisáceo. De dureza muy alta y sumamente frágil, está especialmenteindicado para esmerilar los aceros más duros y sensibles al calor.

TYRALUM 50A.- Oxido de aluminio que resulta de la mezcla de partes iguales de TYRALUM 10A YTYRALUM 89A. Combina las características de los dos y se utiliza para trabajar aceros de baja aleaciónsobre todo en el rectificado cilíndrico exterior.

TYRALUM 70A.- Oxido de aluminio resultante de la mezcla de partes iguales de TYRALUM 52A YTYRALUM 92A. Es una combinación que está tomando un importante papel en las operaciones derectificado de aceros endurecidos.

TYCARBO 1C.- Carburo de silicio negro u oscuro, de dureza muy alta y muy tenaz, se emplea para elesmerilado de materiales de baja resistencia a la tensión, como el hierro colado o vaciado, el cobre, latón,

bronce, aluminio, así como materiales plásticos, cerámicos y minerales.

TYCARBO C.- Carburo de silicio verde, de más alta dureza y más frágil que el TYCARBO 1C. Su uso principal es en el de afilado del carburo de tungsteno cementado (widia, carboloy) y para trabajar el cristal yla porcelana.

TYCARBO 50C.- Carburo de silicio que resulta de la mezcla de partes iguales de TYCARBO 1C YTYCARBO C. Tiene una acción esmeriladora intermedia entre los carburos anteriores y se emplea en el

rectificado cilíndrico y de superficies en piezas de fundición y en el desbaste de la porcelana y del vidrio.


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EL TAMAÑO DEL GRANO

Se determina por una cifra que indica el número de mallas por pulgada lineal que tiene el tamiz finalempleado para separar los granos. Son cifras universalmente aceptadas por todos los fabricantes deabrasivos.

muy gruesos, 8, 10, 12, 14,

gruesos, 16, 20, 24, 30,medianos,36 ,46, 54, 60,70,finos, 80, 90, 100, 120, 150,muy finos,180,220,240,280,extra finos,320, 400, 500, 600,

Al seleccionar el tamaño del grano tenga presente utilizar un grano grueso para desbastar o cuando esteesmerilando materiales suaves y dúctiles, y un grano fino para pulir.

LA DUREZA DE LA RUEDA

La dureza de una rueda no debe no debe confundirse con la dureza del abrasivo del cual está fabricada.Entendemos por dureza o grado de la rueda, a la habilidad del aglutinante para retener o soltar los granosabrasivos que están utilizando.

Los factores que determinan la dureza de la rueda son, el tipo de aglutinante, la cantidad de aglutinante enrelación al grano, y la densidad a la que es prensada la rueda.

La dureza de una rueda se expresa con una letra que en orden alfabético va de blanda a dura:muy blanda, D, E, F, G,

blanda, H, Y, I, K,mediana, L,M,N,O,dura, P, Q, R, S,muy dura, T, U, V, W,extra dura, X,Y,Z

LA ESTRUCTURA

Es la relación que existe entre el grano abrasivo y los espacios abiertos dentro de una rueda, y nos indica elgrado de espaciamiento de los granos.

La estructura de la rueda está definida por un número:densa, 0, 1, 2,mediana,3, 4,abierta,5, 6,

porosa, 7, 8, 9,superporosa, 10,

EL AGLUTINANTE O LIGA

Las ruedas abrasivas son fabricadas con dos tipos de aglutinantes, vitrificados y resinosos.Las ruedas vitrificadas después de ser prensadas se secan en cámaras cuya temperatura y grado higrométrico

se regulan con aparatos de control automático, y son horneadas posteriormente a 1300ºC, temperatura a lacual funde la materia vítrea que les sirve como aglutinante.


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Estas rueda se utilizan generalmente a una velocidad periférica de 30 a 35 metros por segundo y lasdesignamos con la letra “V”.

Las ruedas resinosas después de prensadas pasan directamente a los hornos, en los cuales son horneadas bajocontrol automático a una temperatura cercana a los 200º C.

Las ruedas así producidas tienen mayor resistencia que las vitrificadas, pudiendo ser usadas a velocidades

más altas (45 a 48 metros por segundo). Además, presentan la ventaja de que pueden ser reforzadas, principalmente con mallas tejidas de fibra de vidrio, aumentando enormemente su resistencia mecánica. Losdiscos cortadores y esmeriladores, y las ruedas planas reforzadas pueden ser usados a 80 metros porsegundo.

TIPO DE MUELAS

Estas herramientas pueden tener una gran variedad de formas y dimensiones, dependiendo del trabajo que serealice. A continuación en la figura No. 2 se muestran algunas formas típicas de muelas.

FIG. No. 2 FORMAS TÍPICAS DE MUELAS.

A = de disco, B-C de copa, D = de plato hueca, F = Bicónica,G = de copa cilíndrica, H = de disco para roscas, I = de forma para arboles ranurados ,

J = m, n, o = para superficie cilíndricas interiores.

Para la elección adecuada de la muela, deben tenerse presentes además de los cincos puntos que describen ala muela los siguientes conceptos:

a) Velocidad de corte b) Profundidad de cortec) Avanced) Refrigerante.

TIPOS DE RECTIFICADOS

Dependiendo de la forma de la superficie que se procesa, el rectificado puede ser:


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I ) De superficies planas.con centros

ExterioresII ) De superficies cilíndricas sin centros

Interiores

ExterioresIII ) De superficies cónicas

Interiores

I ) El rectificado de superficies planas se realiza mediante la combinación del movimiento de avance yretroceso de la pieza, así como el movimiento circular de la herramienta figura No. 2

FIG. No. 2 Rectificadora de superficies planas Tangencial1) Pieza a trabajar2) Mesa de trabajo3) Herramienta

II ) Rectificado de superficies cilíndricas.

a) Para exteriores.

Uno de los métodos más empleados para el rectificado de superficies cilíndricas exteriores, consiste encolocar la pieza entre los contrapuntos de la rectificadora (figura No. 3). Este método se denominarectificado de superficies cilíndricas con centros.

Cuando la pieza a rectificar es muy larga, si se centra sobre los contrapuntos tiende a flexionarse por presiónejercida con la muela durante la pasada; así también, si la pieza es muy corta, el trabajo con los centros sedificultan, pues al aproximar demasiado los contrapuntos, queda poco espacio útil para los movimientos.

En estos casos, es recomendable el rectificado sin centros, ya que no requiere el empleo de dispositivos defijación y centrado axial con los contrapuntos.

El rectificado sin centros se efectúa en máquinas rectificadoras denominadas sin centros, bajo los siguientes principios (figura No. 4).


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FIG. NO. 3 RECTIFICADO DE SUPERFICIES CILÍNDRICAS

FIG. NO. 4 RECTIFICADO SIN CENTROS.

La pieza a rectificar se coloca sobre una guía (A) , la muela operadora (B), que actúa como una rectificadora

normal para superficies cilíndricas de exteriores, gira a gran velocidad y comprime la pieza (C),rectificándola, a su vez esta gira sobre la misma a consecuencia de la fricción originada por la rotación de lamuela guía (D).

Los ejes de las muelas B y D, no son paralelos, sino que forman entre si un ángulo comprendido entre 1 y 3grados.

La muela guía o de arrastre (D), para permitir el avance de la pieza, puede no ser cilíndrica como la (B),sino más bien un hiperboloide de revolución debe tener un grano más grueso y girar a una velocidad inferiora la velocidad de la muela de trabajo (B).

La muela guía (D), imprime a la pieza dos movimientos: uno de rotación y otro de translación axial,originando un movimiento helicoidal.De este modo la pieza una vez situada en la envoltura que forman las dos muelas avanzadaautomáticamente.


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b) Para interiores.

Este proceso se realiza con las rectificadoras para interiores o universales empleando el soporte por lamuela, como se muestra en la figura No. 5 la pieza, está dotada de movimiento giratorio, producido por elcabezal porta-piezas, y el movimiento intermitente de avance longitudinal producido por la mesa.

FIG. NO. 5 RECTIFICADO DE SUPERFICIES CILÍNDRICAS INTERIORES.

III) Rectificado de superficies cónicas.

a) Exteriores

En el rectificado de superficies cónicas pueden presentarse dos casos:1) Rectificado de piezas ligeramente cónicas (hasta 15 grados de inclinación).2) Rectificado de piezas cuyo ángulo de inclinación es mayor de 15 grados.

En el primer caso, es conveniente actuar sobre la mesa, inclinándola y fijándola mediante un tornillomicrométrico ( figura No. 6 )

FIG. NO. 6 RECTIFICADO DE SUPERFICIES CÓNICAS EXTERIORES.


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En el segundo caso, se hace girar, el cabezal porta-pieza un ángulo igual al formado por la generatriz delcono con el eje de rotación (figura No. 7).

FIG. No. 7 RECTIFICADO DE SUPERFICIES CÓNICAS EXTERIORES.

b) Interiores

Para el rectificado de superficies cónicas interiores pueden seguirse las mismas reglas adoptadas para elrectificado de superficies cónicas exteriores:1) Inclinar la mesa si la conicidad es pequeña, menor de 15 grados fig. No. 8.2) Inclinar el cabezal porta-pieza si la conicidad es mayor de 15 grados (fig. No 9).

FIG. NO. 8 Rectificado de superficies cónicas interiores, de grados

FIG. No. 9 RECTIFICADO DE SUPERFICIES CÓNICAS INTERIORES, MAS DE 15 GRADOS.


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RECTIFICADORAS

Son las maquinas herramientas en las cuales se lleva a cabo el proceso de rectificado.

CLASIFICACIÓN

De acuerdo a las superficies generadas, las rectificadoras se pueden clasificar en la forma siguiente:De árbol vertical.- Se denomina así por la posición vertical del eje de la muela. Una rectificadora de estetipo se representa en la figura No. 10 y consta de una bancada, en donde se encuentran los distintosdispositivos y el equipo hidráulico para el accionamiento de la mesa; en la parte delantera de la bancada vanmontadas las palancas de mando, en la parte posterior se levanta un montante que lleva el cabezal para lamuela de copa. Dicho cabezal portamuela, es gradualmente en altura, a fin de obtener la medida exacta delos elementos a rectificar.

FIG. NO 10 RECTIFICADORA ÁRBOL VERTICAL.

De árbol horizontal.- Toman esta denominación por tener el eje de rotación del husillo portamuela enforma horizontal. Este tipo de rectificadoras, se componen como se muestra en la figura No. 11, de: una

bancada (A), en cuya parte posterior se levanta el montante (B), por donde se desliza verticalmente elcabezal (C), la mesa, (D), porta-pieza que puede desplazarse longitudinalmente, con movimiento alternativode ida y retroceso; mango (E), para regulación automática del avance transversal, volante (F), para el mandomanual de la mesa, palanca (G), para el mando automático de avances de alimentación, mesaelectromagnética (H).


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FIG. NO. 11 RECTIFICADORA DE ÁRBOL HORIZONTAL.

Cilíndrica de exteriores.- Pueden ser de centros o sin centros. De centros, llamada así, porque la pieza amaquinar gira entre puntos, simplemente se sujeta a un plato giratorio. En ambos casos, la pieza giratoriaestá dotada de un movimiento alternativo (longitudinal) entre la cara de la muela, después de cada recorrido

de la mesa, la muela avanza una distancia igual a la profundidad de corte deseada.

Un ejemplo de la rectificadora tipo universal se ilustra en la fig. No.12, la cual se compone básicamente deuna bancada o bastidor (A) sosteniendo en su parte superior dos guías longitudinales que sirven para eldeslizamiento de la base (B) de la mesa (C). El movimiento longitudinal de la mesa puede obtenersemaniobrando el volante (D), hidráulicamente, la inversión del movimiento se produce automáticamente alfinal de la carrera por el choque de dos cursores graduables, contra la palanca inversora (E).

El cabezal porta-piezas (F), está colocado sobre una plataforma graduada, situada a la izquierda de la mesa(C). El árbol del cabezal gira por medio de un motor eléctrico, situado en el interior del mismo. La velocidadde giro es regulable y el sentido puede invertirse.

El cabezal contrapunto (H) está montado sobre las guías transversales de la mesa opuestamente al cabezal porta-piezas.


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El cabezal portamuelas (G), puede deslizarse sobre dos guías transversales de la bancada automáticamentemediante la palanca (Y) seleccionadora del avance o manualmente mediante el volante (L).

En las rectificadoras universales pueden realizarse las siguientes operaciones:

a) Rectificado exterior e interior de superficies cilíndricas b) Rectificado exterior e interior de superficies cónicas.

FIG. NO. 12 RECTIFICADORA UNIVERSAL.

Sin centros.- En la figura No. 13 se representa una rectificadora sin centros y consta de una bancada (A), endonde se encuentra la instalación hidráulica para los distintos mandos, la bomba y el recipiente para elrefrigerante. El cabezal (C) lleva el husillo portamuela operadora, dicho husillo está apoyado sobre baleros,y recibe el movimiento de rotación del motor por medio de poleas. El cabezal (B) contiene el husillo

portamuela guía o de arrastre, el cual está apoyado radialmente sobre unos casquillos, y axialmente sobre uncojinete axial de bolas. El husillo tiene acoplado un engranaje cónico a través del cual se transmite elmovimiento.

Este tipo de rectificadora se recomienda para trabajos en serie (grandes volúmenes de producción), se pueden rectificar pernos, casquillos, rodillos, anillos, ejes, etc. Sin embargo, están excluidos los elementosexcéntricos. Seleccionando la muela adecuada se pueden trabajar todos los aceros, desde los dulces hasta losextraduros, los templados, fundiciones, bronces, latones, aluminio y sus aleaciones, etc.


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FIG. NO. 13 Rectificadora sin centros.

Cilíndrica de interiores.- La máquina para rectificado de interiores, es de construcción semejante a la quese emplea para el rectificado de superficies exteriores, la cual se ilustra en la figura No. 14.

FIG. NO. 14 RECTIFICADORA PARA SUPERFICIES CILÍNDRICAS INTERIORES.


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a) Cabezal b) Plato de sujeciónc) Piezad) Herramientae) Husillo de herramientaf) Cabezal de la muela.

El cabezal porta-pieza (A) tiene un plato giratorio de sujeción en el cual se fijan las piezas. El movimiento lo proporciona un motor, y lo transmite mediante sistemas de engranes a través de los cuales se puede obtenerdiversos valores de velocidad.

El cabezal portamuela (B), va dispuesto al husillo con cojinetes correspondientes y la muela volada. Lamuela recibe de un motor su movimiento principal rotatorio.

Estas máquinas se usan principalmente para el acabado de agujeros redondos en piezas, tales como: discos,dados para forjar, engranes, cuchillas circulares, plantillas, etc.

Rectificadoras especiales.- Dentro de la clasificación de especiales, se consideran aquellas cuya aplicacióncomprende el rectificado de piezas de forma determinada, o sea que han sido diseñadas para tal fin, porejemplo:

a) rectificadora para árboles de levas. b) rectificadora para cigüeñales.c) Rectificadora para roscasd) Rectificadora para engranese) Rectificadora para monoblock, etc.


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GENERADO DE ENGRANES

Los engranes son ruedas dentadas que forman parte fundamental de la estructura de las máquinasherramienta y en general se les encuentra en todas las máquinas que transmiten fuerza por medio demovimiento.

Se entiende por tren de engranes al conjunto de dos o más ruedas dentadas que transmiten la rotación de susejes mediante la interacción de los dientes que tienen tallados en su superficie.

TIPOS DE ENGRANES Y SU APLICACIÓN.

Los tipos de engranes más utilizados en la industria son: rectos, cónicos, mítrales, helicoidales, doblehelicoidal, internos y el acoplamiento corona y tornillo sin fin.

ENGRANES RECTOS.

Las ruedas que forman este tipo de engranes son de tipo cilíndricas y en su superficie se generan los dientes

paralelos al

manual maq ind 2a p.pdf

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