PLAN DE EVALUACIÒN
Unidad I
Instrumentos de Medición y Seguridad Industrial
Objetivos Especìficos
§ Definir e identificar los diferentes tipos de instrumentos de medición y su aplicación en el taller de máquinas – herramientas.
§ Definir e identificar los diferentes sistemas de unidades de metrologías y los métodos comunes de conversión de medidas.
§ Desarrollar habilidades y destrezas en el uso de instrumentos de medición.
§ Describir los procedimientos seguros que debe seguirse en el taller.
Sinopsis de Contenido
§ Instrumentos de medición en taller de máquinas – herramientas:
· Tipos.
· Definición.
· Aplicación.
§ Sistemas de unidades.
§ Práctica de instrumentos de medición.
§ Seguridad industrial en taller de máquinas – herramientas.
Estrategias Metodològicas
§ Exposición del Docente.
§ Participación en prácticas del Estudiante.
§ Asignaciones y defensa.
§ Trabajo Grupal.
§ Practicas de instrumentos de medición.
Unidad II:
Tornos
Objetivos Especìficos
§ Identificar las partes principales de los tornos y sus funciones.
§ Identificar los diferentes tipos de portaherramientas y herramientas de corte para el torno.
§ Seleccionar los avances y velocidades básicos para una operación de torneado.
§ Desarrollar habilidades y destrezas en las operaciones de torneados.
Sinopsis de Contenido
§ Clasificación de los tornos:
· Mecánico.
· Control numérico.
§ Herramientas de cortes y portaherramientas.
§ Materiales para herramientas.
§ Velocidad y avance de cortes.
§ Refrigerantes.
§ Operaciones de torneados:
· Afilado de herramientas
· Torneado entre centro.
· Alineación de los centro del torno.
· Roscas y cortes de roscas.
· Formado de conos.
Estrategias Metodològicas
§ Exposición por parte del docente.
§ Participación en prácticas de taller del estudiante.
§ Asignaciones y defensa.
§ Evaluación continua (Teoría)
§ Prácticas de afilado de herramienta
§ Practicas Torno
Unidad III:
Taladradoras
Objetivos Especìficos
§ Identificar las aplicaciones de las máquinas taladradoras.
§ Seleccionar el tipo adecuado de brocas.
§ Identificar los métodos de afilado de brocas.
§ Desarrollar habilidades y destrezas en el taladro de varios agujeros.
Sinopsis de Contenido
§ Taladradoras:
· Tipos.
· Partes principales.
· Aplicaciones.
§ Brocas:
· Características.
· Tipos.
· Afilados de brocas.
§ Operaciones de taladros:
· Velocidad y control de avance.
· Procedimientos.
· Refrigerantes.
Estrategias Metodològicas
§ Exposición por parte del docente.
§ Participación en prácticas de taller del estudiante.
§ Asignaciones y defensa.
§ Evaluación continua (Teoría)
§ Prácticas de taladro
Unidad IV:
Cepilladoras
Objetivos Especìficos
§ Identificar las aplicaciones y partes principales de la máquina cepilladura.
§ Seleccionar las velocidades y avances requeridos para maquinar diversos materiales.
§ Desarrollar habilidades y destrezas en el maquinado de diversos materiales.
Sinopsis de Contenido
§ Cepilladoras:
· Tipos.
· Partes principales
· Aplicaciones
· Maquinado en una cepilladora
Estrategias Metodològicas
§ Exposición por parte del docente.
§ Participación en prácticas de taller del estudiante.
§ Asignaciones y defensa.
§ Evaluación continua (Teoría)
§ Prácticas de maquinado en una cepilladora
Unidad V
Fresadoras
Objetivos Especìficos
§ Identificar los tipos de fresadoras y sus aplicaciones, así como sus partes principales y accesorios y finalidad.
§ Establecer el procedimiento para operaciones de acabado y desbastado y el uso del cabezal divisor.
§ Identificar los tipos de fresas estándar y explicar el uso de cada una.
§ Seleccionar las velocidades de corte, revoluciones por minuto y avances para diversas operaciones, fresas y materiales.
§ Aplicar formulas para dimensionar los engranes.
§ Desarrollar habilidades y destrezas en las operaciones de fresado.
Sinopsis de contenido
§ Máquina fresadora:
· Fresadora universal.
· Fresadora horizontal y vertical.
§ Operaciones de fresado.
§ Fresas.
§ Montaje y desmontaje de árboles de fresas.
§ Cabezal divisor
§ Velocidades de corte, avances y profundidades de corte.
§ Corte de engranes.
Estrategias Metodològicas
§ Exposición del Docente.
§ Participación del Estudiante.
§ Asignaciones y defensas
§ Evaluación continua (Teoría)
§ Prácticas de fresado
BIBLIOGRAFÍA:
Ø Casillas, A. L. MÁQUINAS.
Ø Gerling, H. ALREDEDOR DE LAS MÁQUINAS HERRAMIENTAS. Editorial Reverte S,t. Tercera edición.
Ø Kibbe, Richard R. y otros. MANUAL DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS. I, II, III, IV. Ediciones Ciencias y Técnicas, S.A.
Unidad I. Instrumentos de Medición
En física e ingeniería, medir es la actividad de comparar magnitudes físicas de objetos y sucesos del mundo real. Como unidades se utilizan objetos y sucesos previamente establecidos como estándares, y la medición da como resultado un número que es la relación entre el objeto de estudio y la unidad de referencia. Los instrumentos de medición son el medio por el que se hace esta conversión.
Dos características importantes de un instrumento de medida son la apreciación y la sensibilidad.
Dos características importantes de un instrumento de medida son la apreciación y la sensibilidad.
Vernier
Pedro Nunes, conocido también por su nombre latino como Petrus Nonius (Alcácer do Sal, Portugal, 1492 - Coimbra, 1577), matemático, astrónomo y geógrafo portugués, del siglo XVI. Inventó en 1514 el nonio, un dispositivo de medida de longitudes que permitía, con la ayuda de un astrolabio, medir fracciones de grado de ángulos, no indicadas en la escala de los instrumentos.
Pierre Vernier (Ornans, 1580 - Ornans, 1637) matemático francés, es conocido por la invención en 1631 de la escala vernier para medir longitudes con gran precisión y basado en el de Pedro Nunes.
Dada la primera invención de Pedro Nunes (1514) y el posterior desarrollo de Pierre Vernier (1631), en la actualidad esta escala se suele denominar como nonio o vernier, siendo empleado uno u otro termino en distintos ambientes, en la rama técnica industrial suele ser mas utilizado nonio, si bien el termino vernier es común en la enseñanza y en las ciencias aplicadas, aquí tomaremos el termino nonio al ser el mas antiguo y por tanto el que aporto la idea original, considerando, en todo caso, nonio y vernier como términos sinónimos.
Principio de funcionamiento
El sistema consiste en una regla sobre la que se han grabado una serie de divisiones según el sistema de unidades empleado, y una corredera o carro móvil con un fiel o punto de medida, que se mueve a lo largo de la regla.
Pedro Nunes, conocido también por su nombre latino como Petrus Nonius (Alcácer do Sal, Portugal, 1492 - Coimbra, 1577), matemático, astrónomo y geógrafo portugués, del siglo XVI. Inventó en 1514 el nonio, un dispositivo de medida de longitudes que permitía, con la ayuda de un astrolabio, medir fracciones de grado de ángulos, no indicadas en la escala de los instrumentos.
Pierre Vernier (Ornans, 1580 - Ornans, 1637) matemático francés, es conocido por la invención en 1631 de la escala vernier para medir longitudes con gran precisión y basado en el de Pedro Nunes.
Dada la primera invención de Pedro Nunes (1514) y el posterior desarrollo de Pierre Vernier (1631), en la actualidad esta escala se suele denominar como nonio o vernier, siendo empleado uno u otro termino en distintos ambientes, en la rama técnica industrial suele ser mas utilizado nonio, si bien el termino vernier es común en la enseñanza y en las ciencias aplicadas, aquí tomaremos el termino nonio al ser el mas antiguo y por tanto el que aporto la idea original, considerando, en todo caso, nonio y vernier como términos sinónimos.
Principio de funcionamiento
El sistema consiste en una regla sobre la que se han grabado una serie de divisiones según el sistema de unidades empleado, y una corredera o carro móvil con un fiel o punto de medida, que se mueve a lo largo de la regla.
Dada una escala de medida, podemos apreciar hasta su unidad de división más pequeña, siendo esta la apreciación con la que se puede dar la medición, es fácil percatarse que entre una división y la siguiente hay más medidas, que unas veces esta más próxima a la primera de ellas y otras a la siguiente.
Para poder apreciar distintos valores entre dos divisiones consecutivas, se desarrolló una segunda escala que se denomina nonio o vernier, gravada sobre la corredera y cuyo punto cero es el fiel de referencia, hay que tener en cuenta que el nonio o vernier es esta segunda escala, no el instrumento de medida o el tipo de medida a realizar, tanto si es una medición lineal, angular, o de otra naturaleza, y sea cual fuere la unidad de medida. Esto es, si empleamos una regla para hacer una medida, solo podemos apreciar hasta la división más pequeña de esta regla; si además disponemos de una segunda escala, llamada nonio o vernier, podemos distinguir valores más pequeños.
El nonio o escala vernier toma un fragmento de la regla, en el sistema decimal un múltiplo de diez menos uno, 9, 19,... y lo divide en un número más de divisiones 10, 20,..., en la figura tomamos 9 divisiones de la regla y la dividimos en diez partes iguales, es el caso más sencillo, de tal modo que cada una de estas divisiones sea de 0,9 unidades de la regla. Esto hace que si la división cero del nonio coincide con la división cero de la regla, la distancia entre la primera división de la regla y la primera del nonio sea de 0,1; que entre la segunda división de la regla y la segunda del nonio haya una diferencia de 0,2; y así, sucesivamente, de forma que entre la décima división de la regla y la décima del nonio haya 1,0, es decir: la décima división del nonio coincide con la novena de la regla, según se ha dicho en la forma de construcción del nonio. Esto hace que en todos los casos en los que el punto 0 del nonio coincide con una división de la regla el punto diez del nonio también lo hace.
0,0 0,4
0,6 1,0
Cuando la división uno del nonio coincide con una división de la regla, el fiel está separado 0,1 adelante. De modo general, el fiel indica el número entero de divisiones de la regla, y el nonio indica su posición entre dos divisiones sucesivas de la regla.
Apreciación del nonio.
Una escala nonio tiene cuatro características que la definen:
n: el numero de divisiones del nonio
A: la apreciación, medida más pequeña que puede representar.
k: constante de extensión, que determina la longitud del nonio para una misma apreciación.
L: su longitud en las mismas unidades de la regla.
de estas variables solo n y k son independientes y A y L dependen de las primeras del siguiente modo la apreciación es:
n: el numero de divisiones del nonio
A: la apreciación, medida más pequeña que puede representar.
k: constante de extensión, que determina la longitud del nonio para una misma apreciación.
L: su longitud en las mismas unidades de la regla.
de estas variables solo n y k son independientes y A y L dependen de las primeras del siguiente modo la apreciación es:
y la longitud del nonio es:
donde k es un numero entero mayor o igual que 1, normalmente 1 o 2 cuando se quiere facilitar la lectura.
En el caso visto hasta ahora, con n = 10, tenemos que:
en el caso visto k = 1, por tanto:
En el caso de que k = 2, tendríamos:
Un nonio de 19 mm de longitud y 10 divisiones tendría la misma apreciación, en el doble de longitud, lo que facilita su lectura, al estar sus divisiones mas separadas.
Nonio de 20 divisiones
Podemos ver otro ejemplo, que junto con el anterior, son los más utilizados en el sistema decimal. Con un nonio de 19 de longitud y 20 divisiones, con lo que tendríamos una apreciación:
que en este caso, seria:
el caso mas normal es con k = 1, por tanto:
Las longitudes del nonio de 10 divisiones y K = 2 y 20 divisiones y k= 1 es la misma 19 mm, como puede verse, pero en este segundo caso las 20 divisiones dan una apreciación de 0,05 que en el caso anterior es de 0,1, por la diferencia en el numero de divisiones.
Para un calibre Pie de Rey es la mayor apreciación dado que divisiones más pequeñas no serian apreciables a simple vista, y seria necesaria un equipo óptico auxiliar.
Nonio de 50 divisiones
La apreciación de este calibre como en los casos anteriores, corresponde a la expresión:
que sustituyendo los valores, tenemos:
operando, da como resultado:
Esta apreciación esta grabada en la parte superior del calibre como se puede ver.
su longitud con k = 1, es:
La apreciación del instrumento, una división del nonio, equivale a 0,02, cada cinco divisiones son 0,02 * 5 = 0,1. En el nonio o escala vernier, se puede ver que cada cinco divisiones están marcadas con un numero del 0, para indicar el fiel y comienzo de la escala, y correlativamente del 1 al 10 indicando las décimas de milímetro.
La segunda fotografía representa en detalle el nonio de la misma imagen, indicando la lectura: 3,58, con dos trazos rojos, uno indica el 3, el valor de la regla anterior al fiel, y la otra la cuarta marca después del 5 en el nonio.
Aun tratándose de una fotografía perfectamente ampliada el señalar una lectura con mas precisión de 3,6 es dificultosa. Es fácil percatarse de las dificultades de este calibre para diferenciar medidas de esta precisión, y aunque si se fabrican y comercializan calibres de esta apreciación, en la práctica resulta poco útil internar realizar mediciones de más apreciación de 0,05 mm en un calibre a simple vista.
Uso del nonio
El uso del nonio en los instrumentos de medida esta muy generalizada, y se emplea en todo tipo de medidas, es el calibre, sin lugar a dudas, donde su utilización es más general y popular.
Este instrumento de medida, de gran precisión, para su coste, versátil y práctico ha alcanzado una amplia difusión en los más distintos ámbitos.
Nonio en la escalas sexagesimal
Hasta ahora hemos visto nonios o escala vernier, en el sistema decimal, cuando una unidad inferior es la decimal parte, esto es un dígito a la derecha del anterior. En sistemas no decimales, como por ejemplo el sexagesimal, también se emplea este sistema de medición y la escala del nonio se puede representar en la unidad inferior.
En el sistema sexagesimal, el de medida de ángulos por ejemplo, en grados, minutos y segundos, donde un grado son sesenta minutos y un minuto sesenta segundos, podemos emplear un nonio del siguiente modo.
Partiendo de una regla graduada en grados sexagesimal podemos ver que la apreciación del nonio es:
donde n es el numero de divisiones, y la aprecia vendrá dada en grados sexagesimal, por tanto podemos decir:
donde la apreciación vendrá dada en minutos sexagesimal.
Buscando el número n de divisiones entre los divisores de sesenta, tendremos una escala en minutos, por ejemplo para n= 6, la apreciación será de 10 minutos:
La longitud del nonio en unidades de la regla de medida será: 
que para un valor k= 1, nos dará una longitud del nonio de: 
esto es: 
la longitud del nonio o vernier es de 5 grados.
Si hacemos k= 2, tendremos una longitud mayor, con lo que conseguimos unas divisiones más separadas, dando más claridad a la lectura y permitiendo grabar los valores de las divisiones en algunos casos:
lo que resulta:
Esto es valido para distintos valores de n, procurando en toda caso, que el valor de la apreciación, resulte práctica dando números redondos en la unidad que nos interesa, veamos otro ejemplo.
Si tomamos un valor de n= 12 y k= 1, nos dará:
Con lo que tenemos una apreciación de 5 minutos de grado, en una escala clara y perfectamente coherente con el sistema de medida empleado.
Micrómetro (instrumento)
Detalle de la escala de medida Micrómetro exteriores (175-200 mm)
Micrómetros especiales Micrómetro de profundidad
El micrómetro (del griego micros, pequeño, y metros, medición), también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm) (micra).
Para ello cuenta con 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de 25 mm, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc.
Frecuentemente el micrómetro también incluye una manera de limitar la torsión máxima del tornillo, dado que la rosca muy fina hace difícil notar fuerzas capaces de causar deterioro de la precisión del instrumento.
Tipos de micrómetros
En los procesos de fabricación mecánica de precisión, especialmente en el campo de rectificados se utilizan varios tipos de micrómetros de acuerdo a las características que tenga la pieza que se está mecanizando.
Micrómetro de exteriores estandard
Micrómetro de exteriores con platillo para verificar engranajes
Micrómetro de exteriores digitales para medidas de mucha precisión
Micrómetros exteriores de puntas para la medición de roscas
Micrómetro de interiores para la medición de agujeros
Micrómetro para medir profundidades
Cuando se trata de medir medidas de mucha precisión y muy poca tolerancia debe hacerse en unas condiciones de humedad y temperatura controlada.
Para ello cuenta con 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de 25 mm, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc.
Frecuentemente el micrómetro también incluye una manera de limitar la torsión máxima del tornillo, dado que la rosca muy fina hace difícil notar fuerzas capaces de causar deterioro de la precisión del instrumento.
Tipos de micrómetros
En los procesos de fabricación mecánica de precisión, especialmente en el campo de rectificados se utilizan varios tipos de micrómetros de acuerdo a las características que tenga la pieza que se está mecanizando.
Micrómetro de exteriores estandard
Micrómetro de exteriores con platillo para verificar engranajes
Micrómetro de exteriores digitales para medidas de mucha precisión
Micrómetros exteriores de puntas para la medición de roscas
Micrómetro de interiores para la medición de agujeros
Micrómetro para medir profundidades
Cuando se trata de medir medidas de mucha precisión y muy poca tolerancia debe hacerse en unas condiciones de humedad y temperatura controlada.
Reloj comparador
Reloj comparador
Verificación de excentricidad
Reloj palpador
Soporte de pie magnético para comparador
El reloj comparador es un instrumento de medición que se utiliza en los talleres e industrias para la verificación de piezas y que por sus propios medios no da lectura directa, pero es útil para comparar las diferencias que existen en la cota de varias piezas que se quieran verificar. La capacidad para detectar la diferencia de medidas es posible gracias a un mecanismo de engranajes y palancas, que van metidos dentro de una caja metálica de forma circular. Dentro de esta caja se desliza un eje, que tiene una punta esférica que hace contacto con la superficie. Este eje al desplazarse mueve la aguja del reloj, haciendo posible la lectura directa y fácil de las diferencias de medida.
La precisión de un reloj comparador puede ser de centésimas de milímetros o incluso de milésimas de milímetros micras según la escala a la que esté graduado. También se presentan en milésimas de pulgada.
El mecanismo se basa en transformar el movimiento lineal de la barra deslizante de contacto en movimiento circular que describe la aguja del reloj.
El reloj comparador tiene que ir incorporado a una galga de verificación o a un soporte con pie magnético que permite colocarlo en la zona de la máquina que se desee.
Es un instrumento muy útil para la verificación de diferentes tareas de mecanizado, especialmente la excentricidad de ejes de rotación.
Reloj palpador
La precisión de un reloj comparador puede ser de centésimas de milímetros o incluso de milésimas de milímetros micras según la escala a la que esté graduado. También se presentan en milésimas de pulgada.
El mecanismo se basa en transformar el movimiento lineal de la barra deslizante de contacto en movimiento circular que describe la aguja del reloj.
El reloj comparador tiene que ir incorporado a una galga de verificación o a un soporte con pie magnético que permite colocarlo en la zona de la máquina que se desee.
Es un instrumento muy útil para la verificación de diferentes tareas de mecanizado, especialmente la excentricidad de ejes de rotación.
Reloj palpador
Una variante de reloj comparador es el reloj palpador que se utiliza en metrología para la comprobación de la horizontalidad de piezas mecanizadas. El reloj palpador va fijado a un gramil que se desliza sobre un mármol de verificación y con ello se puede leer las diferencias de planitud u horizontalidad que tiene una pieza cuando ha sido mecanizada.
Calibre fijo (Calibrador)
Galgas de espesores.
Se llama galga o calibre fijo a los elementos que se utilizan en el mecanizado de piezas para la verificación de las cotas con tolerancias estrechas cuando se trata de la verificación de piezas en serie.
Las galgas están formadas por un mango de sujeción y dos elementos de medida, donde una medida corresponde al valor máximo de la cota a medir, y se llama NO PASA, y la otra medida corresponde al valor mínimo de la cota a medir y se llama PASA.
Las galgas son de acero templado y rectificado con una gran precisión de ejecución.
Las galgas están formadas por un mango de sujeción y dos elementos de medida, donde una medida corresponde al valor máximo de la cota a medir, y se llama NO PASA, y la otra medida corresponde al valor mínimo de la cota a medir y se llama PASA.
Las galgas son de acero templado y rectificado con una gran precisión de ejecución.
Tipos de galgas
Galga de agujeros Galga para verificar ejes
Según sean las características de la cota a medir existen diferentes tipos de galgas:
Para verificar diámetros de agujeros se utilizan tampones de PASA y NO PASA.
Para verificar diámetros de ejes o cotas externas se utilizan galgas de herradura PASA NO PASA.
Para verificar agujeros cónicos se utilizan tampones cónicos con la indicación de profundidad máxima.
Para verificar ejes cónicos se utilizan acoplamientos cónicos con la indicación de profundidad máxima.
Para roscas se utilizan ejes roscados con PASA y NO PASA
Cuando se trata de verificar partidas grandes de piezas de precisión se debe operar en lugares donde la temperatura esté regulada a 20ºC para que no altere la medida por la posible dilatación de la pieza a medir como consecuencia de otras temperaturas.
Galgas de ajustes de calibres
Galgas Etalon
Para ajustar calibres y micrómetros así como galgas graduables, se utilizan las calas de bloques ETALON
SISTEMAS DE UNIDADES
En las ciencias físicas tanto las leyes como las definiciones relacionan matemáticamente entre sí grupos, por lo general amplios, de magnitudes. Por ello es posible seleccionar un conjunto reducido pero completo de ellas de tal modo que cualquier otra magnitud pueda ser expresada en función de dicho conjunto. Esas pocas magnitudes relacionadas se denominan magnitudes fundamentales, mientras que el resto que pueden expresarse en función de las fundamentales reciben el nombre de magnitudes derivadas.
Cuando se ha elegido ese conjunto reducido y completo de magnitudes fundamentales y se han definido correctamente sus unidades correspondientes, se dispone entonces de un sistema de unidades.
Sistema Ingles
Unidades de longitud: El sistema para medir longitudes en los Estados Unidos se basa en la pulgada, el pie (medida), la yarda y la milla. Cada una de estas unidades tiene dos definiciones ligeramente distintas, lo que ocasiona que existan dos diferentes sistemas de medición.
Una pulgada de medida internacional es exactamente 25,4 mm.
1 pulgada (in) = 2,54 cm
1 pie (ft) = 12 in = 30,48 cm
1 yarda (yd) = 3 ft = 91.44 cm
1 milla (mi) = 1760 yd = 1.609344 km
1 rod (rd) = 16.5 ft = 5,0292 m
1 furlong (fur) = 40 rd = 660 ft = 201,168 m
1 milla = 8 fur = 5280 ft = 1,609347 km (survey)
Normas de trabajo en el taller de Màquinas-Herramientas
-Dado que la protección técnica total en máquinas es difícil de conseguir, se debe complementar con el uso de protecciones personales y con normas estrictas.
-Una máquina sólo debe ser asignada a una persona especializada que conozca a fondo el funcionamiento y sus riesgos.
-Una máquina no debe funcionar sin tener montados los sistemas de protección previstos.
-Se debe vigilar que el uso real responda al método de trabajo previsto (incluyendo el uso de protectores y prendas de protección personal).
-Se deben dictar normas estrictas sobre la indumentaria de trabajo, valorándolas según la máquina concreta:
-Vestir ropas ajustadas, es especial puños y cintura.
-No llevar prendas "colgantes" (corbatas y similar).
-Pelo corto o recogido con redecilla o gorra.
-Recomendable no usar anillos, pulseras o adornos semejantes.
Normas de seguridad aplicadas al manejo de màquinas y herramientas.
-Una máquina sólo debe ser asignada a una persona especializada que conozca a fondo el funcionamiento y sus riesgos.
-Una máquina no debe funcionar sin tener montados los sistemas de protección previstos.
-Se debe vigilar que el uso real responda al método de trabajo previsto (incluyendo el uso de protectores y prendas de protección personal).
-Se deben dictar normas estrictas sobre la indumentaria de trabajo, valorándolas según la máquina concreta:
-Vestir ropas ajustadas, es especial puños y cintura.
-No llevar prendas "colgantes" (corbatas y similar).
-Pelo corto o recogido con redecilla o gorra.
-Recomendable no usar anillos, pulseras o adornos semejantes.
Normas de seguridad aplicadas al manejo de màquinas y herramientas.
- Bajo ningún concepto se hará uso de máquinas herramientas sin estar autorizado para ello. Previamente a la puesta en marcha de una máquina se asegurará de que no hay ningún obstáculo que impida su normal funcionamiento, y que los medios de protección están debidamente colocados.- El piso del área de trabajo estará exento de sustancias que como los aceites, taladrinas o virutas, pueden dar lugar a resbalamientos.- Las ropas deben ser ajustadas, sin pliegues o colgantes que puedan ser atrapados por las partes giratorias de la máquina. Asimismo se prescindirá de anillos, relojes, etc. susceptibles de engancharse.- Tanto las piezas a mecanizar como las herramientas que se utilicen para ello deben estar perfectamente aseguradas a la máquina para evitar que se suelten y causen lesiones al operario.- Las virutas generadas en el mecanizado no deben retirarse con la máquina en marcha, y al hacerlo con la máquina parada se utilizará algún tipo de espetón, no hacerlo con las manos aunque se tengan los guantes de protección puestos.- Las mediciones y verificaciones deben hacerse siempre con la máquina parada.- Durante los trabajos con máquinas herramientas es imprescindible el uso de gafas de protección, para evitar que los desprendimientos de virutas o partículas abrasivas dañen los ojos del operario.- No trabajar con máquinas cuando se están tomando medicamentos que pueden producir somnolencia o disminuir la capacidad de concentración.
Normas de seguridad aplicadas a la utilizaciòn de màquinas portatiles y herramientas manuales.
- Las máquinas portátiles tales como lijadoras, amoladoras y desbarbadoras, deberán tener protegidas las partes giratorias para que no puedan entrar en contacto con las manos, y para que las partículas proyectadas no incidan sobre el operario. Es obligatorio el uso de gafas protectoras siempre que se trabaje con estas máquinas.- En las máquinas que trabajan con muelas o discos abrasivos, el operario se mantendrá fuera de plano de giro de la herramienta, para evitar el accidente en el caso de rotura de la misma.- Durante su funcionamiento, las máquinas portátiles deben asirse con firmeza.- La sustitución de los discos abrasivos y el afilado de herramientas debe confiarse a operarios cualificados.- Las herramientas que no se están utilizando deben estar limpias y ordenadas en el lugar destinado a ellas. Si se abandonan en el suelo pueden provocar caídas.- Para su manejo, las herramientas tienen que estar limpias y secas. Una herramienta engrasada resbala en las manos con peligro de accidente.- Las herramientas deben estar siempre en perfecto estado de utilización. De no ser así hay que sustituirlas.- Para cada trabajo hay que emplear la herramienta o el utillaje adecuado.- Emplear las herramientas únicamente en el trabajo específico para el que han sido diseñadas.
- En las operaciones de aflojado y apretado de tomillos, actuar sobre la llave con la fuerza del brazo, sin cargar con el cuerpo. El esfuerzo debe efectuarse tirando de la llave, y no orzándola, ya que si se pasa o se rompe la llave, o el tomillo, la mano sería proyectada contra el mecanismo con riesgo de lesión.- No depositar herramientas en lugares elevados, donde exista la posibilidad de que caigan sobre las personas.
Unidad II: Tornos
El torno es una de las máquinas – herramienta más importante en la industria de labrado de metales mediante arranque de viruta. Es un dispositivo en el cual se hace girar la pieza de trabajo contra una herramienta cortante; y, a medida que la herramienta cortante se mueve longitudinal y transversalmente respecto al eje de la pieza para obtener las dimensiones y la naturaleza superficial deseada.
Fig. 1 Movimiento en el torneado
Tipos de tornos
Para poder llevar a cabo los casos que pueden presentarse en la fabricación existen tornos de diversos tipos. El mas utilizado es el torno paralelo con husillo de guía y husillo de cilindrar comúnmente denominado “torno de puntos”. Otros tornos importantes son el torno al aire, el torno vertical, el torno revólver.
Para poder llevar a cabo los casos que pueden presentarse en la fabricación existen tornos de diversos tipos. El mas utilizado es el torno paralelo con husillo de guía y husillo de cilindrar comúnmente denominado “torno de puntos”. Otros tornos importantes son el torno al aire, el torno vertical, el torno revólver.
Torno de Puntos
Torno Vertical (De plano horizontal)
Torno de aire de eje horizontal (De refrentar)
Partes principales de un torno y funciones
En la figura siguiente se presentan las partes principales de un torno de puntos, que es una de las máquinas más utilizada, ya que por sus movimientos rotatorios permite fabricar las más variadas formas.
a Bancada
b Cabezal fijo
c Carro porta herramientas
d Cabezal movil
e Mecanismo de avance
f Husillo de roscar
g Husillo de cilindrar
h Husillo de avance
a. Bancada
La bancada soporta todas las piezas del torno, sirve de guía para el carro portaherramientas y el cabezal móvil. Tiene la forma de planos inclinados a modo de tejado
Fig. 4: Bancada del torno
b. Cabezal fijo
En el cabezal fijo se tiene el husillo principal (a), Fig. 5, por medio del cual recibe la pieza el movimiento de rotación. Por lo general, es hueco para permitir el paso de barras largas para su mecanizado. Esta soportado por cojinetes de deslizamiento y de rodamiento. La cabeza del husillo esta provista de una rosca que sirve para atornillar a ella la herramienta de sujeción. En el cabezal fijo también se encuentran alas palancas de embrague del torno, (b), Fig. 5.
Fig. 5: Cabezal fijo
c. Carro portaherramientas
El carro portaherramientas lleva las herramientas para tornear, además de proporcionar los movimientos de avance y de penetración. Esta compuesto por el carro principal o de bancada (a), el carro transversal o de refrentar (b), la torreta (c) que es la que lleva el portaherramientas (d). El carro de bancada y el transversal pueden ser movidos en forma manual o en forma automática, por medio de los husillos de cilindrar o de roscar accionados por el husillo principal. El literal (e) representa la caja de mando.
Fig. 6: Carro portaherramientas
d. Cabezal móvil
La función principal del cabezal móvil es de sujetar la piezas largas en la operación de torneado. También se sujetan las herramientas de taladrar y escariar para operaciones de taladro y escariados en el torno.
El cabezal móvil puede deslizarse sobre la bancada del torno y fijarse mediante el puente accionando la palanca de sujeción (g). Para desplazar el punto o pínola (b) se utiliza un husillo (a) con volante (c). El punto se fija mediante un tornillo usando el mango del tornillo (d). Las partes que completan el cabezal móvil son la placa de la bancada (e) y el puente (f).
Fig. 7: Cabezal móvil
Torno Control Numérico
Torno moderno de Control Numérico
El torno de control numérico es un ejemplo de automatización programable. Se diseñó para adaptar las variaciones en la configuración de los productos. Su principal aplicación se centra en volúmenes de producción bajos y medios. Uno de los ejemplos más importantes de automatización programable es el control numérico en la fabricación de partes metálicas. El control numérico (CNC) es una forma de automatización programable en la cual el equipo de procesado se controla a través de números, letras y otros símbolos. Estos números, letras y símbolos están codificados en un formato apropiado para definir un programa de instrucciones para desarrollar una tarea concreta. Cuando la tarea en cuestión cambia, se cambia el programa de instrucciones. La capacidad de cambiar el programa hace que el CNC sea apropiado para volúmenes de producción bajos o medios, dado que es más fácil escribir nuevos programas que realizar cambios en los equipos de procesado.
El concepto de control numérico implicaba el uso de datos en un sistema de referencia para definir las superficies de contorno de las hélices de un helicóptero. La aplicación del control numérico abarca gran variedad de procesos. Se dividen las aplicaciones en dos categorías:
Aplicaciones con máquina herramienta, tales como el taladrado, laminado, torneado, etc.
Aplicaciones sin máquina herramienta, tales como el ensamblaje, trazado e inspección.
El principio de operación común de todas las aplicaciones del control numérico es el control de la posición relativa de una herramienta o elemento de procesado con respecto al objeto a procesar.
Operaciones de torneado
Afilado de herramientas
Cuchilla de torno
Lo mismo que casi todas las herramientas con filos geométricamente determinados, también la cuchilla de torno consta de una parte cortante y de una parte para sujeción del útil.
Las herramientas tienen que satisfacer dos condiciones importantes:
El lugar activo para el arranque de virutas tiene que ser con filo cuneiforme.
El material de la parte cortante (llamado material cortante) tiene que ser apropiado para el arranque de virutas.
La cuña de filo es solicitada por esfuerzo de corte, calentamiento y desgaste.
Los materiales cortantes tienen que ser duros, tenaces, duros a altas temperaturas (resistentes al recocido o revenido) y resistentes al desgaste. La dureza es importante para que el filo pueda penetrar el material. Cuando la tenacidad es escasa, el filo se rompe. Se necesita una determinada dureza térmica con objeto de que se mantenga el filo cuando este se calienta con el arranque de viruta. La resistencia al desgaste debe evitar la rápida inutilización del filo.
Geometría en la cuña de filo
En la cuchilla del torno se distinguen el vástago o mango y la cabeza cortante. El vástago sirve para sujetar el útil. En la cabeza cortante se encuentra la cuña del filo. La forma del filo se ocupa de las superficies, filos y ángulos que se presentan en la cuña del filo.
Los ángulos de la herramienta se miden con ayuda de un sistema de referencia de la herramienta y se verifican mediante plantillas.
Cuchilla de torno
Lo mismo que casi todas las herramientas con filos geométricamente determinados, también la cuchilla de torno consta de una parte cortante y de una parte para sujeción del útil.
Las herramientas tienen que satisfacer dos condiciones importantes:
El lugar activo para el arranque de virutas tiene que ser con filo cuneiforme.
El material de la parte cortante (llamado material cortante) tiene que ser apropiado para el arranque de virutas.
La cuña de filo es solicitada por esfuerzo de corte, calentamiento y desgaste.
Los materiales cortantes tienen que ser duros, tenaces, duros a altas temperaturas (resistentes al recocido o revenido) y resistentes al desgaste. La dureza es importante para que el filo pueda penetrar el material. Cuando la tenacidad es escasa, el filo se rompe. Se necesita una determinada dureza térmica con objeto de que se mantenga el filo cuando este se calienta con el arranque de viruta. La resistencia al desgaste debe evitar la rápida inutilización del filo.
Geometría en la cuña de filo
En la cuchilla del torno se distinguen el vástago o mango y la cabeza cortante. El vástago sirve para sujetar el útil. En la cabeza cortante se encuentra la cuña del filo. La forma del filo se ocupa de las superficies, filos y ángulos que se presentan en la cuña del filo.
Los ángulos de la herramienta se miden con ayuda de un sistema de referencia de la herramienta y se verifican mediante plantillas.
Ángulos en la cuña de filo
Se distinguen aquí entre ángulos del útil y ángulo eficaz. Los primero se refieren a la forma de la herramienta; no a la del corte. Tienen importancia para su fabricación y mantenimiento. Los ángulos eficaces se refieren a la herramienta y a la pieza en el proceso de arranque de viruta.
Se distinguen aquí entre ángulos del útil y ángulo eficaz. Los primero se refieren a la forma de la herramienta; no a la del corte. Tienen importancia para su fabricación y mantenimiento. Los ángulos eficaces se refieren a la herramienta y a la pieza en el proceso de arranque de viruta.
Designación
α Angulo libre o incidencia.
β Angulo de talla o filo.
γ Angulo de salida o ataque.
α+β Angulo de corte.
Significado de los ángulos de la herramienta α, β, γ.
Estos ángulos existen en todas las cuchillas de torno. Su magnitud correcta se rige sobre todo por el material que se ha de trabajar.
Angulo de filo o de cuña β. Un ángulo de filo penetra, en verdad, mas fácilmente en el material que uno menos agudo, pero se rompe con facilidad al arrancar virutas de materiales duros porque es menos resistente y además el calor se elimina peor. Un material duro exige un ángulo de filo más obtuso que un material blando.
El ángulo de incidencia α debe disminuir la fricción entre la superficie de incidencia y la de corte.
El ángulo de ataque γ, cuando es grande, facilita el arranque de viruta y la eliminación de las mismas. Un agrandamiento arbitrario no es sin embargo posible porque en este caso resultaría demasiado pequeño el ángulo de filo.
Además de los ángulos de incidencia, de filo o cuña, y de ataque, en algunas cuchillas de tornos se consideran otros ángulos.
β Angulo de talla o filo.
γ Angulo de salida o ataque.
α+β Angulo de corte.
Significado de los ángulos de la herramienta α, β, γ.
Estos ángulos existen en todas las cuchillas de torno. Su magnitud correcta se rige sobre todo por el material que se ha de trabajar.
Angulo de filo o de cuña β. Un ángulo de filo penetra, en verdad, mas fácilmente en el material que uno menos agudo, pero se rompe con facilidad al arrancar virutas de materiales duros porque es menos resistente y además el calor se elimina peor. Un material duro exige un ángulo de filo más obtuso que un material blando.
El ángulo de incidencia α debe disminuir la fricción entre la superficie de incidencia y la de corte.
El ángulo de ataque γ, cuando es grande, facilita el arranque de viruta y la eliminación de las mismas. Un agrandamiento arbitrario no es sin embargo posible porque en este caso resultaría demasiado pequeño el ángulo de filo.
Además de los ángulos de incidencia, de filo o cuña, y de ataque, en algunas cuchillas de tornos se consideran otros ángulos.
Diversas formas de cuchilla de torno.
Para los distintos trabajos de torno existen útiles con filos convenientemente conformados.
Ejemplos de formas diversas de cuchillas de torno. a) cuchilla para tronzar DIN 4961, b) y c) cuchillas de forma, d) cuchilla para roscar,
e) cuchilla para torneados interiores DIN 4953, f) cuchilla de punta para interiores DIN 4954.
Desgaste del filo
Se llama desgaste a la aparición de erosiones (auténticos desgastes) en el filo (cuña cortante).
Las causas del desgaste son la fricción y la influencia a la temperatura. Ambas causas actúan simultáneamente. La fricción se establece entre la viruta y la llamada superficie de viruta de la herramienta (hombro) y entre la superficie de incidencia y la pieza. Por la fricción se arrancan partículas del material del filo en las superficies llamadas de viruta y de incidencia y la pieza. Por la fricción se arrancan partículas del material del filo en las superficies llamadas de viruta y de incidencias. El calentamiento se produce en virtud de la fricción entre la superficies y de los procesos de arranques y de recalcado en la formación de las virutas. Con temperatura creciente presentan las virutas que se van formando coloridos de revenido o recocido, por ejemplo: amarillo, rojo, azul. El material cortante puede ablandarse a altas temperaturas, con lo que se acelera el desgaste. Se dan las siguiente clase de desgaste: desgaste de la superficie de incidencia, desgate del hombro, redondeamiento y socavado. Además del desgaste propio, el filo puede romperse.
Consecuencias del desgaste
Los filos romos penetran difícilmente en el material.
La temperatura aumenta con ello y actúa, en círculos vicioso, aumentando mas el desgaste. La superficie exterior de la pieza resulta áspera. A causa del desgaste de la superficie de incidencia disminuye la profundidad de viruta.
Desgaste del filo
Se llama desgaste a la aparición de erosiones (auténticos desgastes) en el filo (cuña cortante).
Las causas del desgaste son la fricción y la influencia a la temperatura. Ambas causas actúan simultáneamente. La fricción se establece entre la viruta y la llamada superficie de viruta de la herramienta (hombro) y entre la superficie de incidencia y la pieza. Por la fricción se arrancan partículas del material del filo en las superficies llamadas de viruta y de incidencia y la pieza. Por la fricción se arrancan partículas del material del filo en las superficies llamadas de viruta y de incidencias. El calentamiento se produce en virtud de la fricción entre la superficies y de los procesos de arranques y de recalcado en la formación de las virutas. Con temperatura creciente presentan las virutas que se van formando coloridos de revenido o recocido, por ejemplo: amarillo, rojo, azul. El material cortante puede ablandarse a altas temperaturas, con lo que se acelera el desgaste. Se dan las siguiente clase de desgaste: desgaste de la superficie de incidencia, desgate del hombro, redondeamiento y socavado. Además del desgaste propio, el filo puede romperse.
Consecuencias del desgaste
Los filos romos penetran difícilmente en el material.
La temperatura aumenta con ello y actúa, en círculos vicioso, aumentando mas el desgaste. La superficie exterior de la pieza resulta áspera. A causa del desgaste de la superficie de incidencia disminuye la profundidad de viruta.
Clases de desgaste: a) desgaste de la superficie de incidencia
Duraciòn del corte
Se llama duración del corte al tiempo (en minutos) que pueden estar la cuña del filo arrancando viruta hasta que queda totalmente roma. Este tiempo depende de las siguientes influencias: velocidad de corte, magnitud de corte, herramienta (forma, material cortante), pieza (forma, material), líquidos refrigerante.
Afilado de las cuchillas de torno
Para esta operación hay que tener en cuenta:
1- Afilar a su debido tiempo porque si el filo esta muy desgastado el costo de la operación resulta muy elevado (tiempo, material de corte).
2- Para el afilado previo hay que emplear una muela basta y para el final una muela fina.
3- Evítese el ahondar en el afilado de la superficie de incidencia.
4- La muela debe moverse contra el filo; la presión del afilado debe ser moderada únicamente.
5- Refrigerar abundantemente o de lo contrario, mejor afilar en seco, porque una refrigeración escasa puede ocasional grietas en el filo.
6- Verificar el ángulo con la plantilla de afilar.
7- Las placas de metal duro debe afilarse con muelas de carburo de silicón.
8- Cumplir las normas de seguridad en el trabajo.
Operaciones de torneado
Esquema de torneado cilíndrico.
Esta operación consiste en la mecanización exterior a la que se somete a las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad.
Puntos de centraje de ejes.
El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Para realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entre puntos, es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes.
Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado.
Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado.
La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operación también es conocida como fronteado. La problemática que tiene el refrentado es que la velocidad de corte en el filo de la herramienta va disminuyendo a medida que avanza hacia el centro, lo que ralentiza la operación. Para mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan variadores de velocidad en el cabezal de tal forma que se puede ir aumentando la velocidad de giro de la pieza.
Ranurado
Poleas torneadas.
El ranurado consiste en mecanizar unas ranuras cilíndricas de anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta tórica, para salida de rosca, para arandelas de presión, etc. En este caso la herramienta tiene ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro transversal se le da la profundidad deseada. Los canales de las poleas son un ejemplo claro de ranuras torneadas.
Roscado en el torno
Hay dos sistemas de realizar roscados en los tornos, de un lado la tradicional que utilizan los tornos paralelos, mediante la Caja Norton, y de otra la que se realiza con los tornos CNC, donde los datos de la roscas van totalmente programados y ya no hace falta la caja Norton para realizarlo.
Para efectuar un roscado con herramienta hay que tener en cuenta lo siguiente:
Las roscas pueden ser exteriores (tornillos) o bien interiores (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.
Los elementos que figuran en la tabla son los que hay que tener en cuenta a la hora de realizar una rosca en un torno:
Rosca Exterior o Macho
1 Fondo o Base
2 Cresta o Vértice
3 Flanco
4 Diámetro del núcleo
5 Diámetro exterior
6 Profundidad de la rosca
7 Paso
5 Diámetro exterior
6 Profundidad de la rosca
7 Paso
Rosca Interior o Hembra
1 Cresta o Vèrtice
2 Fondo o Base
3 Flanco
4 Diametro del taladro
5 Diametro interior
Para efectuar el roscado hay que realizar previamente las siguientes tareas:
-Tornear previamente al diámetro que tenga la rosca
-Preparar la herramienta de acuerdo con los ángulos del filete de la rosca.
-Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado.
-Tornear previamente al diámetro que tenga la rosca
-Preparar la herramienta de acuerdo con los ángulos del filete de la rosca.
-Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado.
Roscado en torno paralelo
Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños tanto exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos paralelos universales incorporan un mecanismo llamado “caja Norton”, que facilita esta tarea y evita montar un tren de engranajes cada vez que se quisiera efectuar una rosca.
La caja Norton es un mecanismo compuesto de varios engranajes que fue inventado y patentado en 1890, que se incorpora a los tornos paralelos y dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar. Esta caja puede constar de varios trenes desplazables de engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La caja conecta el movimiento del cabezal del torno con el carro portaherramientas que lleva incorporado un husillo de rosca cuadrada.
El sistema mejor conseguido incluye una caja de cambios con varias reductoras. De esta manera con la manipulación de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de avance de carro portaherramientas, permitiendo realizar una gran variedad de pasos de rosca tanto métricos como withworth. Las hay en baño de aceite y en seco, de engranajes tallados de una forma u otra, pero básicamente es una caja de cambios.
El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produce un incremento del diámetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la superficie lisa.
El moleteado se realiza en los tornos con unas herramientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo.
Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda.
El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras:
Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar.
Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos.
Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación viene definido por los siguientes conceptos:
-Diámetro mayor
-Diámetro menor
-Longitud
-Ángulo de inclinación
-Conicidad
Pinzas cónicas portaherramientas.
Los diferentes tornos mecanizan los conos de formas diferentes.
En los tornos CNC no hay ningún problema porque, programando adecuadamente sus dimensiones, los carros transversales y longitudinales se desplazan de forma coordinada dando lugar al cono deseado.
En los tornos copiadores tampoco hay problema porque la plantilla de copiado permite que el palpador se desplace por la misma y los carros actúen de forma coordinada.
Para mecanizar conos en los tornos paralelos convencionales se puede hacer de dos formas diferentes. Si la longitud del cono es pequeña, se mecaniza el cono con el charriot inclinado según el ángulo del cono. Si la longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza entre puntos, entonces se desplaza la distancia adecuada el contrapunto según las dimensiones del cono.
Torneado esférico
Esquema funcional torneado esférico
El torneado esférico, por ejemplo el de rótulas, no tiene ninguna dificultad si se realiza en un torno de Control Numérico porque, programando sus medidas y la función de mecanizado radial correspondiente, lo realizará de forma perfecta.
Si el torno es automático de gran producción, trabaja con barra y las rótulas no son de gran tamaño, la rotula se consigue con un carro transversal donde las herramientas están afiladas con el perfil de la rótula.
Hacer rótulas de forma manual en un torno paralelo presenta cierta dificultad para conseguir exactitud en la misma. En ese caso es recomendable disponer de una plantilla de la esfera e irla mecanizando de forma manual y acabarla con lima o rasqueta para darle el ajuste final.
Si el torno es automático de gran producción, trabaja con barra y las rótulas no son de gran tamaño, la rotula se consigue con un carro transversal donde las herramientas están afiladas con el perfil de la rótula.
Hacer rótulas de forma manual en un torno paralelo presenta cierta dificultad para conseguir exactitud en la misma. En ese caso es recomendable disponer de una plantilla de la esfera e irla mecanizando de forma manual y acabarla con lima o rasqueta para darle el ajuste final.
Segado o Tronzado
Herramienta de ranurar y segar.
Se llama segado a la operación de torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para separar la pieza de la misma. Para esta operación se utilizan herramientas muy estrechas con un saliente de acuerdo al diámetro que tenga la barra y permita con el carro transversal llegar al centro de la barra. Es una operación muy común en tornos revólver y automáticos alimentados con barra y fabricaciones en serie.
Chaflanado
El chaflanado es una operación de torneado muy común que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado más común suele ser el de 1mm por 45º. Este chaflán se hace atacando directamente los cantos con una herramienta adecuada.
Mecanizado de excéntricas
Cigüeñales excéntricos.
Una excéntrica es una pieza que tiene dos o más cilindros con distintos centros o ejes de simetría, tal y como ocurre con los cigüeñales de motor, o los ejes de levas. Una excéntrica es un cuerpo de revolución y por tanto el mecanizado se realiza en un torno. Para mecanizar una excéntrica es necesario primero realizar los puntos de centraje de los diferentes ejes excéntricos en los extremos de la pieza que se fijará entre puntos.
Mecanizado de espirales
Una espiral es una rosca tallada en un disco plano y mecanizada en un torno, mediante el desplazamiento oportuno del carro transversal. Para ello se debe calcular la transmisión que se pondrá entre el cabezal y el husillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la rosca espiral. Es una operación poco común en el torneado. Ejemplo de rosca espiral es la que tienen en su interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la apertura y cierre de las garras.
Contrapunto para taladrados.
Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas con brocas en el centro de sus ejes de rotación. Para esta tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el contrapunto en un portabrocas o directamente en el alojamiento del contrapunto si el diámetro es grande. Las condiciones tecnológicas del taladrado son las normales de acuerdo a las características del material y tipo de broca que se utilice. Mención aparte merecen los procesos de taladrado profundo donde el proceso ya es muy diferente sobre todo la constitución de la broca que se utiliza.
No todos los tornos pueden realizar todas estas operaciones que se indican, sino que eso depende del tipo de torno que se utilice y de los accesorios o equipamientos que tenga.
Velocidad y magnitudes de corte para operaciones de torneados
Velocidad de corte:
La velocidad de corte es el modulo del movimiento de corte o movimiento principal, en forma general, es el espacio de corte recorrido con que es arrancada una viruta, en m/min ó en mm/min.
Esto se puede explicar haciendo el siguiente razonamiento: A cada revolución (rev) de la pieza que se trabaja pasa su perímetro (Π * d) una vez por el filo de la herramienta de corte (Ver Fig. 8), y si multiplicamos las revoluciones por minuto con que se mueve la pieza por el perímetro de la misma obtenemos la velocidad circunferencial o periférica de la pieza. Esta a su vez, corresponde la velocidad con que es arrancada una viruta y se le llama velocidad de corte, que viene dada por la siguiente ecuación:
v = Π * d * n
Donde:
v = Velocidad de corte en mm/min ó m/min
d = Diámetro de la pieza en mm o m
n = Número de revoluciones de la pieza por minuto.
Velocidad de corte:
La velocidad de corte es el modulo del movimiento de corte o movimiento principal, en forma general, es el espacio de corte recorrido con que es arrancada una viruta, en m/min ó en mm/min.
Esto se puede explicar haciendo el siguiente razonamiento: A cada revolución (rev) de la pieza que se trabaja pasa su perímetro (Π * d) una vez por el filo de la herramienta de corte (Ver Fig. 8), y si multiplicamos las revoluciones por minuto con que se mueve la pieza por el perímetro de la misma obtenemos la velocidad circunferencial o periférica de la pieza. Esta a su vez, corresponde la velocidad con que es arrancada una viruta y se le llama velocidad de corte, que viene dada por la siguiente ecuación:
v = Π * d * n
Donde:
v = Velocidad de corte en mm/min ó m/min
d = Diámetro de la pieza en mm o m
n = Número de revoluciones de la pieza por minuto.
Fig. 8: Velocidad de corte en el torneado de una pieza
La velocidad de corte debe tenerse presente para cualquier proceso de arranque de viruta. Si la velocidad de corte es demasiado pequeña, el tiempo invertido en el trabajo resulta demasiado largo, y si es demasiado grande, la cuchilla pierde su dureza como consecuencia del fuerte calentamiento sufrido y se desgasta rápidamente, teniendo que ser afilada con frecuencia.
Para seleccionar la velocidad de corte adecuada debe tenerse presente las siguientes circunstancias:
a. Material de la pieza:
Los materiales duros desarrollan en el arranque de viruta mas calor que los blandos y por esta razón se debe trabajar con velocidades de corte mas reducidas que estos últimos. Por ejemplo, para metal duro es v = 1 m/min y para metal blando v = 100 m/min.
b. Material de la cuchilla:
Los materiales duros soportan mas calor que los aceros rápidos y permite por esta razón el empleo de velocidades de corte mayores.
c. Sección de viruta:
Cuando se tornea con virutas pequeñas (afinado, alisado) la velocidad de corte puede ser mayor que cuando las virutas son gruesas (desbastado) porque las grandes secciones de viruta desarrollan mas calor que las pequeñas.
d. Refrigeración:
Cuando se cuenta con una buena refrigeración se puede emplear una velocidad de corte mayor que torneado en seco.
e. Tipo de máquina:
Una torno robusto soportan velocidades de corte mas elevado que un torno de construcción ligera.
f. Tamaño de la pieza:
Muchas piezas por su forma o volumen solo admiten velocidades lentas, tales las piezas grandes o con saliente.
Las velocidades de corte mas apropiadas han sido determinadas por medio de ensayos. El tiempo que dura una herramienta sin tener que afilarla se llama duración de corte. En la tabla Nro. 1 se tienen los valores recomendados de velocidad de corte para el torneado con acero rápido (SS) y herramientas de metal duro. Los tiempos de duración de las herramientas están dados en la parte superior de la tabla, 60 minutos para acero de herramientas y acero rápido; y 240 ó 480 minutos para herramientas de metal duro. Cabe destacar que si elige una velocidad de corte mayor que las indicadas en la tabla, el tiempo de duración será menor y viceversa si se elige lo contrario.
Tabla Nro. 1: Valores admisibles para velocidades de corte
Una vez conocido el diámetro de la pieza a tornear y la velocidad recomendada para el torneado, se requiere determinar el número de revoluciones por minuto en que se debe trabajar la pieza. Para ello, se cuenta con la ecuación de la velocidad de corte, en donde se despeja “n” para hallar las rpm de trabajo. Otra forma mas rápida de conocer las revoluciones es a través de gráficos o diagramas que frecuentemente están dispuestos en los tornos (ver gráfico Nro. 1). En el lateral del gráfico se tiene las velocidades de corte en m/min, en la parte inferior se leen los diámetros de las piezas en mm y las diagonales de la grafica representan el valor deseado, las revoluciones por minuto. Basta la intersección de las paralelas de la velocidad y el diámetro para conocer la velocidad, en rpm, de trabajo.
Gráfico Nro. 1: Diagrama de velocidad de corte
Magnitudes de corte:
Además de la velocidad de corte en el arranque de viruta hay que tener presente en elegir correctamente el Avance (s), recorrido en milímetros que efectúa la pieza por cada revolución (mm/rev) y la profundidad de corte (a), que se mide en milímetros perpendicularmente al plano de trabajo. En la figura 9 se tiene la influencia de las magnitudes de corte sobre la sección de viruta. Los ejemplos a y b representan virutas convenientes, en donde el avance y la profundidad son los mismos, aunque en a la viruta resulta mas ancha y mas delgada que la de b. El ejemplo c es el meno conveniente, ya que la presión de corte y el calor desarrollado durante el torneado, se reparte sobre la poca cuchilla que está actuando, con lo cual resulta muy castigada y disminuye su duración.
Fig. 9: Influencia de las magnitudes de corte sobre la viruta.
Aceite de corte
Se llama taladrina o aceite de corte al líquido que se bombea sobre el filo de las herramientas de corte con la que trabajan las maquinas-herramientas para lubricar y refrigerar la zona de trabajo y conseguir así una mayor duración de la herramienta y una mejor calidad en la superficie mecanizada. Las máquinas herramientas disponen de un depósito adecuado y un equipo de bombeo donde se crea un circuito de bombeo con el mismo líquido.
En la zona de trabajo se genera una gran cantidad de calor que si no se refrigera deteriora rápidamente la herramienta y además como se calienta la pieza que se mecaniza sus dimensiones pueden verse alteradas por la dilatación térmica que se produce.
Características de la taladrina
Las taladrinas son generalmente aceites minerales, también llamados aceites de corte, a los cuales se les añade productos químicos con el fin de mejorar sus propiedades. Las características de estos aditivos tienen que ser las siguientes:
-Calor específico muy alto.
-Índice bajo de viscosidad, es decir que sean muy fluidos.
-Antioxidantes. Para proteger a las piezas y máquinas de la oxidación.
-Antiespumantes, que al ser batidos no produzcan espumas.
-Punto de inflamación muy alto.
Con el empleo de taladrinas en las operaciones de mecanizado se consigue aumentar sensiblemente las condiciones de corte del mecanizado. Se arrastran las virutas del corte de la herramienta.
Actividad 1
1-¿Como adaptarìa la tecnologìa a la enseñanza de la materia que usted imparte?
en esta asignatura, la tecnologìa viene adaptada de manera directa porque se trabaja con equipos de alta tecnologìa y se debe dar al estudiantes herramientas como simuladores, videos interactivos por nombrar algunos, que le permitan al estudiante conocer el manejo correcto de estos equipos antes de realizar una manipulaciòn directa.
2-Es importante la tecnologìa para la enseñanza de la materia que usted imparte.
por supuesto que es importante, la tecnologìa es la base fundamental de esta asignatura desde la parte teorica donde se enseñan el uso y manejo de los equipos, con informaciòn en digital(pendrive, cd, i-pod, otros), prensentaciones en retroproyector, video beam y ademas tambien pueden bajar la imformaciòn que se envia al correo de cada estudiante y ahora desde este blog; como se puede ver el estudiante tiene muchas posibilidades de acceder a la informaciòn para llegar con una adecuada preparacion para el desarrollo de las actividades pràcticas en los equipos(tornos, sierra, taladros, esmeriles, otros)
3-Realice un pequeño comentario de los enfoques existentes para la enseñanza utilizando las nuevas tecnologìas.
Uno de los enfoques de la enseñanza que se estan implementando en la actualidad es la educaciòn a distancia, esto le permite al estudiante formarse de tal manera que no es necesario trasladarse a otros sitios para optener su capacitaciòn solo con estar en un lugar donde tenga una computadora con acceso a internet o con informaciòn recibida por correo es suficiente.
Tambien estan las distintas plataformas tecnologicas en las universidades que permiten a la comunidad universitaria montar informaciòn referente a asignaturas, investigaciones para que el que lo requiera acceda a ello en el momento que lo necesite.
Otros recursos que tambien son muy utilizados son las paginas web, los blog, las video conferencia, video beam, todos estos herramientas que facilitan la interacciòn entre el usuario y la persona que realiza la informaciòn.
4-¿Tiene dentro de sus planes como docente utilizar diferentes herramientas tecnològicas para el logro de una enseñanza significativa?
De hecho lo estoy realizando y me ha dado excelentes resultados y es importante que aquellos que no conocen las ventajas que pueden optener de estas herramientas, se propongan y busquen asesoria con otros que las manejen y se daran cuenta de un mundo muy interesante del cual han estado ausentes. Ademas si se desarrollan otras herramientas que nos permitan mayores beneficios dentro de la docencia en mis planes esta implementarlas.
