Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Manual para el Alumno. Quinto Semestre E-MAPHE-01 Programa de Estudios de la Carrera de Profesional Técnico-Bachiller en Máquinas Herramienta COORDINADORES Director General José Efrén Castillo Sarabia Secretario Académico Marco Antonio Norzagaray Gámez Director de Diseño Curricular de la Formación Ocupacional Gustavo Flores Fernández Autores: Revisor técnico: Revisor pedagógico: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Modulo Autocontenido Específico D.R. a 2006 CONALEP. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra, incluida la portada, por cualquier medio sin autorización por escrito del CONALEP. Lo contrario representa un acto de piratería intelectual perseguido por la ley Penal. E-CBNC Av. Conalep N° 5, Col. Lázaro Cárdenas, C.P. 52140 Metepec, Estado de México. II Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales ÍNDICE Participantes I. Mensaje al alumno. II. Como utilizar este manual. III. Propósito del Modulo. IV. Especificaciones de evaluación. V. Mapa curricular del curso módulo integrador. 6 7 10 11 12 Capítulo 1 Identificación de las Máquinas Herramientas Especiales. . Mapa curricular de la unidad de aprendizaje. 1.1.1. Tornos semiautomáticos. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Puesta en marcha. 1.1.2. Tornos automáticos. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. 1.2.1. Tornos para roscas. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operación. Puesta en marcha. Prácticas y Listas de Cotejo. Resumen. Autoevaluación de conocimientos del capítulo 1. 14 15 16 18 19 19 19 21 22 27 27 28 28 29 30 31 31 35 35 35 37 37 39 57 58 Capítulo 2 Operaciones con las Fresadoras Especiales. Mapa curricular de la unidad de aprendizaje. 59 60 61 61 63 64 64 64 65 65 67 69 70 70 71 2.1.1. Fresadoras Horizontales de varios cabezales. Nomenclatura. Métodos de trabajo. 2.1.2. Fresadoras verticales de mesa giratoria y dos cabezales. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. 2.2.1. Fresadoras para roscas. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. III IV Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Prácticas y Listas de Cotejo. Resumen. Autoevaluación de conocimientos del capítulo 2. 72 72 75 75 77 94 95 Capítulo 2 Rectificadoras Especiales. Mapa curricular de la unidad de aprendizaje. 3.1.1. Rectificadoras sin centros. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. 3.2.1. Rectificadoras Verticales. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. 3.2.2. Rectificadoras frontales. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. 3.3.1. Rectificadoras para levas de precisión. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. 3.4.1. Afiladoras para herramientas monocortantes. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Prácticas y Listas de Cotejo. Resumen. Autoevaluación de conocimientos del capítulo 3. 96 97 98 98 99 99 101 101 101 102 102 102 103 104 105 105 106 106 107 107 108 108 109 109 109 109 109 110 112 112 114 114 115 115 116 116 116 118 147 146 Capítulo 4 Operación de Máquinas Herramientas Especiales de Barrenado. Mapa curricular de la unidad de aprendizaje. 4.1.1. Taladradora de varias columnas. 149 150 151 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Nomenclatura. Métodos de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. 4.2.1. Mandrinadoras. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Prácticas y Listas de Cotejo. Resumen. Autoevaluación de conocimientos del capítulo 4. 151 153 153 154 155 156 156 158 159 160 160 161 164 176 177 Glosario. Referencias Documentales. 178 182 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. V MENSAJE AL ALUMNO ¡CONALEP TE DA LA BIENVENIDA AL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO DE MAQUINADO DE PIEZAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES. Este módulo ha sido diseñado bajo la Modalidad Educativa Basada en Normas de Competencia, con el fin de ofrecerte una alternativa efectiva para el desarrollo de habilidades que contribuyan a elevar tu potencial productivo, a la vez que satisfagan las demandas actuales del sector laboral. VI Esta modalidad requiere tu participación e involucramiento activo en ejercicios y prácticas con simuladores, vivencias y casos reales para propiciar un aprendizaje a través de experiencias. Durante este proceso deberás mostrar evidencias que permitirán evaluar tu aprendizaje y el desarrollo de la competencia laboral requerida. El conocimiento y la experiencia adquirida se verán reflejados a corto plazo en el mejoramiento de tu desempeño de trabajo, lo cual te permitirá llegar tan lejos como quieras en el ámbito profesional y laboral. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales I. ¾ ¾ COMO UTILIZAR ESTE MANUAL evidencias de conocimiento, evidencias por producto, norma técnica de institución educativa, formación ocupacional, módulo ocupacional, unidad de aprendizaje, y resultado de aprendizaje. Si desconoces el significado de los componentes de la norma, te recomendamos que consultes el apartado glosario de términos, que encontrarás al final del manual. Las instrucciones generales que a continuación se te pide que realices, tienen la intención de conducirte a que vincules las competencias requeridas por el mundo de trabajo con tu formación de profesional técnico bachiller. Redacta cuales serían tus objetivos personales al estudiar este módulo integrador. ¾ ¾ ¾ ¾ Analiza el Propósito del módulo integrador que se indica al principio del manual y contesta la pregunta ¿Me queda claro hacia dónde me dirijo y qué es lo que voy a aprender a hacer al estudiar el contenido del manual? si no lo tienes claro pídele al docente que te lo explique. Revisa el apartado especificaciones de evaluación, son parte de los requisitos que debes cumplir para aprobar el curso - módulo. En él se indican las evidencias que debes mostrar durante el estudio del módulo integrador para considerar que has alcanzado los resultados de aprendizaje de cada unidad. Es fundamental que antes de empezar a abordar los contenidos del manual tengas muy claros los conceptos que a continuación se mencionan: competencia laboral, unidad de competencia (básica, genérica específica), elementos de competencia, criterio de desempeño, campo de aplicación, evidencias de desempeño, Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. ¾ ¾ ¾ Analiza el apartado «Normas Técnicas de competencia laboral Norma técnica de institución educativa». Revisa el Mapa curricular del módulo integrador. Esta diseñado para mostrarte esquemáticamente las unidades y los resultados de aprendizaje que te permitirán llegar a desarrollar paulatinamente las competencias laborales que requiere la ocupación para la cual te estás formando. Realiza la lectura del contenido de cada capítulo y las actividades de aprendizaje que se te recomiendan. Recuerda que en la educación basada en normas de competencia laborales la responsabilidad del aprendizaje es tuya, ya que eres el que desarrolla y orienta sus conocimientos y habilidades hacia el logro de algunas competencias en particular. En el desarrollo del contenido de cada capítulo, encontrarás ayudas visuales como las siguientes, haz lo que ellas te sugieren efectuar. Si no haces no aprendes, no desarrollas habilidades, y VII te será difícil realizar los ejercicios de evidencias de conocimientos y los de desempeño. VIII Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Imágenes de Referencia Estudio individual Investigación documental Consulta con el docente Redacción de trabajo Comparación de resultados con otros compañeros Repetición del ejercicio Trabajo en equipo Sugerencias o notas Resumen Realización del ejercicio Observación Consideraciones sobre seguridad e higiene Investigación de campo Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Portafolios de evidencias IX II. PROPÓSITO DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO Al finalizar el módulo el alumno podrá, operar máquinas herramienta especiales, de acuerdo con sus especificaciones técnicas para la fabricación de piezas mecánicas de calidad. X Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales III. ESPECIFICACIONES DE EVALUACIÓN Durante el desarrollo de las prácticas de ejercicio también se estará evaluando el desempeño. El docente mediante la observación directa y con auxilio de una lista de cotejo confrontará el cumplimiento de los requisitos en la ejecución de las actividades y el tiempo real en que se realizó. En éstas quedarán registradas las evidencias de desempeño. Las autoevaluaciones de conocimientos correspondientes a cada capítulo además de ser un medio para reafirmar los conocimientos sobre los contenidos tratados, son también una forma de evaluar y recopilar evidencias de conocimiento. 1El portafolios de evidencias es una compilación de documentos que le permiten al evaluador, valorar los conocimientos, las habilidades y las destrezas con que cuenta el alumno, y a éste le permite organizar la documentación que integra los registros y productos de sus competencias previas y otros materiales que demuestran su dominio en una función específica (CONALEP. Metodología para el diseño e instrumentación de la educación y capacitación basada en competencias, Pág. 180). Al término del módulo Autocontenido Específico deberás presentar un Portafolios de Evidencias1, el cual estará integrado por las listas de cotejo correspondientes a las prácticas de ejercicio, las autoevaluaciones de conocimientos que se encuentran al final de cada capítulo del manual y muestras de los trabajos realizados durante el desarrollo del módulo Autocontenido Específico, con esto se facilitará la evaluación del aprendizaje para determinar que se ha obtenido la competencia laboral. Deberás asentar datos básicos, tales como: nombre del alumno, fecha de evaluación, nombre y firma del evaluador y plan de evaluación. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales XI IV. MAPA CURRICULAR DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO MAQUINADO DE PIEZAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES. 108 HRS. 1.-Operación con los Tornos Especiales. 2.-Operaciones con las Fresadoras Especiales. 34 Hrs. 34 Hrs. 1.1.-Realizar operaciones de torneado empleando el torno automático para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 24 Hrs. 2.1.-Realizar operaciones de maquinado empleando fresadoras verticales y horizontales para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 24 Hrs. 1.2.-Efectuar operaciones de maquinado con el torno roscador para obtener piezas roscadas de acuerdo a sus especificaciones. 10 Hrs. 2.2.-Realizar operaciones de maquinado empleando la fresadora roscadora para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo a sus especificaciones. 10 Hrs. 12 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales V. MAPA CURRICULAR DEL MÓDULO AUTOCONTENIDO ESPECÍFICO MAQUINADO DE PIEZAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES. 108 HRS. 3.-Operación con las rectificadoras especiales. 4.-Operaciones maquinas herramienta especiales barrenado. 22 Hrs. de 18 Hrs. 3.1.-Realizar operaciones de maquinado empleando la rectificadora sin centros para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 4 Hrs. 4.1.-Realizar operaciones de maquinado empleando el taladro multihusillos para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 9 Hrs. 3.2.-Realizar operaciones de maquinado empleando las rectificadoras frontales y verticales para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 10 Hrs. 3.3.-Realizar operaciones de maquinado empleando la rectificadora de levas para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 4 Hrs. con 4.2.-Realizar operaciones de maquinado empleando la mandrinadora para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 9 Hrs. 3.4.-Realizar de operaciones de maquinado empleando la máquina afiladora para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 4 Hrs. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 13 Operación con los Tornos Especiales. Al finalizar la unidad, el alumno realizará operaciones básicas en tornos especiales, de acuerdo con las especificaciones del dibujo de las piezas mecánicas para su fabricación. 14 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE MAQUINADO DE PIEZAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES. 108 HRS. Módulo Unidad de Aprendizaje Resultados de Aprendizaje 1.-Operación con los Tornos Especiales. 2.-Operaciones con las Fresadoras Especiales. 34 Hrs. 34 Hrs. 1.1.-Realizar operaciones de torneado empleando el torno automático para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 24 Hrs. 1.2.-Efectuar operaciones de maquinado con el torno roscador para obtener piezas roscadas de acuerdo a sus especificaciones. 10 Hrs. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 15 MAQUINADO DE PIEZAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES. diversas herramientas, quedando automáticamente en la posición correcta de trabajo. Las principales ventajas de los tornos revolver son la rapidez y la precisión, sobre todo cuando se trata de trabajos en serie porque si no, el tiempo empleado en preparar la herramienta los hiciese antieconómicos. SUMARIO ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operación. Puesta en marcha. El eje del torno revolver puede ser vertical o inclinado. Según la clase de trabajo que puedan realizar, los tornos revolver se clasifican en: 9 Tornos que trabajan piezas cortadas de una barra. 9 Tornos con plato para piezas fundidas o estampadas. 9 Tornos que pueden realizar ambas formas de trabajo. RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.1. Realizar operaciones de torneado empleando el torno automático y semiautomático para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 1.1.1Tornos semiautomáticos. De torre o revolver. Tornos revolver.- La característica principal del torno revolver es el llevar en lugar del contracabezal un tambor giratorio llamado torre revolver, que facilita la sucesiva entrada en juego de las 16 Las herramientas utilizadas en los torno revolver.- En el carro transversal se utilizan portaherramientas semejantes a los de los tornos paralelos, para una, dos o cuatro herramientas. En ellas se colocan cuchillas de segar, de perfilar, de ranurar, etc., iguales o semejantes a las que se utilizan en los tornos paralelos con sus portacuchillas correspondientes o sin ellos. El torno revolver, con dispositivos para el montaje de cierto número de herramientas de corte distintas, utilizadas en determinada secuencia las partes principales de este tipo de torno son las mismas que las del torno mecánico convencional y se distinguen por una Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales torreta que es comúnmente en forma hexagonal y que va montada sobre un eje vertical en lugar del cabezal de contrapunto del torno mecánico estándar, en esta torreta se pueden colocar varias herramientas en cada cara o estación, para realizar secuencia completa de operaciones sobre la pieza a maquinar; así se eliminan las interrupciones del proceso debido al cambio de herramientas. Existen dos tipos de torno revolver los cuales difieren por la manera de: Avance de la torreta hacia la pieza mencionados a continuación: Torno revolver de tipo carro en el cual la torreta va montada sobre un carro que se hace avanzar a mano o por medios mecánicos a lo largo de las guías de la máquina según lo requiera (figura 1). Figura 1 Torno revolver de tipo de corredera. En este el carro tiene una corredera sobre la que va montada la torreta (figura 2). El carro va colocado a lo largo de las guías y sujetado a ellas, mientras que la corredera se emplea para avanzar la torreta hacia la pieza. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Figura 2 De torre horizontal. Estos tornos proporcionan un soporte más rígido para la torreta y permiten una carrera mayor. Por lo general se emplean en trabajos de mayor tamaño y cortes más fuertes que las máquinas de tipo corredera. El desplazamiento de la torreta se utiliza para barrenar y refrentar agujeros grandes, así como para operaciones de contorneado o conicidades. El movimiento lateral de la torreta es importante en muchos trabajos para evitar que la herramienta sobresalga demasiado. De torre horizontal de ciclo automático. Estos tornos son utilizados en trabajos de alta producción y su propósito es el de producción rápida. Las máquinas estándar disponen de diversos grados de automaticidad, desde la sencilla coordinación automática del movimiento de la torreta con el movimiento recíproco del carro o de la corredera hasta el ciclo automático completo a través de la entera secuencia de operaciones, incluyendo el avance del material (figura 3). 17 Estos tornos son utilizados en producciones donde se requieren de varias operaciones en la misma pieza, el la torreta son montadas diferentes tipos de herramientas tales como: brocas, rimas, machuelos, etc., así se realiza una secuencia de operaciones hasta obtener la pieza terminada. Figura 3 En este último caso el operario necesita solamente observar y comprobar la operación asegurándose de que la máquina esté alimentada con material en forma adecuada. Los tornos automáticos de altas producciones diseñadas para producción con mandril, similares con avance de barra y control numérico aceptan el paso de una barra o varilla de longitud completa a través del husillo y la alimentan a medida que se necesita. La figura 4 muestra una torreta circular de eje de rotación horizontal, característica de los tornos “Pittler” (Alemania), capaces de llevar ocho herramientas normales y ocho auxiliares: la rotación de la torreta se aprovecha también como avance de trabajo, puesto que produce un acercamiento de la cuchilla al eje de trabajo de la pieza, que, por lo tanto, sufre un torneado radial. De torre frontal. Estos son una versión más versátil y de mayor producción del torno vertical de torreta. En esta máquina se haces trabajos semejantes a los del torno vertical, pero en escala más pequeña. Tiene portaherramientas y torreta Para varias herramientas muy semejantes a la del torno revolver, características que le dan flexibilidad y lo hacen de producción relativamente alta. De herramientas múltiples. Figura 4 • Nomenclatura. Este es un ejemplo de las especificaciones dadas para un torno revolver. Ejemplo: 18 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Especificación dimensiones Capacidad Máxima de revolver barra (mm): 25 Alto de los centros (mm): 165 Volteo sobre la bancada (mm): 300 Volteo sobre cursor transversal (mm): 165 Diámetro del mandril (mm): 165 Distancia máx. entre el frente del husillo y Torrecilla (mm): 275 No. de velocidades del husillo: Limites de velocidades del husillo (RPM): 3 650 - 1660 Max. carrera de la torreta (mm): 95 Movimientos de cursor transversal (mm): 110 Diámetro del agujero en Torreta (mm): 25.4 Largo x Ancho de la bancada (mm): 900 x 165 Peso neto / bruto (kgs.): 750 / 900 Dimensiones (mm): 1350x765x1400 Portacuchillas de una o varias cuchillas, para cilindrar. Portaherramientas para tornear con guía. Portaherramientas rodillos. para tornear con Portaherramientas para interiores, de diversos tipos entre los que se destacan las cabezas micrométricas de mandrinar. Portaherramientas para moletear. Portamachos. Portaterrajas. Puntos con cono de 60º. Herramientas combinadas por ejemplo, de taladrar y cilindrar. • • Métodos de trabajo. En el torno revolver se utilizan tipos especiales de portaherramientas y otros accesorios, que de ordinario tienen la parte posterior cilíndrica para ser fijados en la torreta convenientemente: Topes para limitar el avance de la barra. Manguitos cónicos interiormente para colocar portabrocas normales, brocas de mango cónico, escariadores. Materiales de trabajo. En algunos casos a la aleación hierrocarbono sé le mezclan otros elementos (con la, finalidad de aumentar la resistencia al desgaste) tales como: cromo, cobalto, manganeso, molibdeno, níquel, silicio, tungsteno, vanadio. En estos casos los aceros asumen la denominación de especiales y pueden emplearse para trabajar a una velocidad de corte de hasta 25 m/min. • Herramental. Los materiales de los herramentales se definen a continuación por su nomenclatura: Portabrocas especiales. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 19 Rápidos. Se denomina acero rápido a la aleación hierro-carbono con un contenido de carbono de entre 0.7 y 0.9 % a la cual se le agrega un elevado porcentaje de tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5 %), y de vanadio (0.8 a 3.2 %). Las herramientas construidas con estos aceros pueden trabajar con velocidades de corte de 60 m/min. a 100 m/min (variando esto con respecto a la velocidad de avance y la profundidad de corte), sin perder el filo de corte hasta, la temperatura de 600° C y conservando una dureza Rockwell de 62 a 64. a) Se pueden trabajar metales duros con altas velocidades de corte (de 5 a 10 veces superiores a las velocidades utilizadas con herramientas de acero rápido). Extra-rápidos. Estos aceros están caracterizados por una notable resistencia al desgaste" del filo de corte aún a temperaturas superiores a los 600° C por lo que las herramientas fabricadas con este material pueden emplearse cuando las velocidades de corte requeridas son mayores a las empleadas para trabajar con herramientas de acero rápido. Los aceros extra-rápidos tienen la misma composición que los aceros rápidos, a los cuales se les añade del 4 al 12 % cobalto. CARBUROS. ALEACIONES DURAS (ESTELITAS) Es una aleación cuyos principales componentes son tungsteno (10-20 %), cromo (20-35 %), cobalto (30-35 %), molibdeno (10-20 %), pequeños porcentajes pe carbono (0.5-2 %) y de hierro hasta 10 %. Dichas aleaciones son preparadas en forma de pequeñas placas fundidas, las cuales se sujetan en la extremidad maquina_ de un mango de acero al carbono. Las herramientas construidas con estas aleaciones presentan las siguientes ventajas: 20 b) Conserva los filos de temperaturas hasta de 800° C. corte a c) El afilado se realiza fáci1ment_ a la muela como todas las herramientas de acero rápido y extra-rápido. Son aleaciones en forma de pequeñas placas obtenidas por sinterización a temperaturas comprendidas entre 1400º C y 1700° C. Sus principales componentes son: carburo de tungsteno (WC), carburo de titanio (TiC) o carburo de cobalto (CoC). MATERIALES CERÁMICOS. Es el producto obtenido por sinterización del óxido de aluminio combinado con óxido de sodio y óxido de potasio. Estos materiales aleados con óxido de silicio forman el compuesto para sinterizar a temperaturas próximas a 1800° C. Las placas de cerámica no resisten cargas de flexión superiores a los 40 kg/mm², pero en cambio presentan una gran resistencia a la abrasión; por tal motivo se emplean especialmente para el maquinado de metales no ferrosos, grafitos, etc. Las herramientas de corte obedecen a la forma por el empleo de su trabajo, a Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales continuación se muestran ejemplos de dichas herramientas: Su aplicación y velocidades son determinadas por el material a mecanizar y el tipo de herramienta de corte, esta tabla nos muestra las velocidades recomendadas para la mecanización en materiales ferrosos y no-ferrosos. Herramientas para maquinados internos Hoy en día las herramientas han ido cambiando de tal manera que se hacen más cómodas y girar ó cambiar pastillas o inserto que tienen afilados específicos para el tipo de trabajo y material. • Herramientas para cilindrado y refrentado Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Puesta en marcha. Antes de iniciar la producción, es necesario ajustar la maquina, para esto, se tendrá que seleccionar la herramienta de acuerdo a la forma de mecanización (refrentado, desbaste, rasurado, tronzado, etc.). 21 Una vez seleccionada la secuencia y el tipo de herramienta, y colocadas en la torreta, se ajustara mecanizando la pieza paso a paso y midiendo, de tal manera que hay que hacer uso de los mecanismos que se tiene como portaherramienta (levas, tornillos de ajuste o sistemas de deslizamiento con fijacion), se debera hacer una primera pieza en modo manual, midiendo y ajustando para poder iniciar la producción. herramientas a utilizar tornos semiautomáticos. en CONTEXTUALIZACIÓN Competencia de Información. Adquirir el hábito de la búsqueda de información en beneficio de su preparación profesional y personal. El alumno: • Investigará en internet los diferentes tipos de usos que se le dan a las piezas maquinadas en tornos semiautomáticos. 1.1.2 Tornos automáticos. De dos carros transversales y cuatro levas. Si el torno es manual, la producción puede ser iniciada, si el torno es automatico o semi-automatico, hay que ajustar las levas o mecanismos y correr la primera prueba en este modo, no olvide que la seguridad es una obligación. Realizará por equipos un cuadro comparativo, especificando las operaciones de maquinado, métodos de trabajo, materiales y 22 Estas máquinas ilustradas en la figura 5, pueden ejecutar en la producción una diversidad de operaciones. Los movimientos de las correderas son comúnmente ajustables colocando topes, interruptores de límite, o levas variables, facilitando así el paso de una pieza a otra. Figura 5 De torre vertical. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Una versión más versátil y de mayor producción del torno vertical es torno vertical de torreta (figura 6). En esta máquina se hacen trabajos semejantes a los del torno vertical, pero en escala más pequeña. Tiene portaherramientas y torreta para varias herramientas muy semejantes a las del torno revolver, características que dan flexibilidad y lo hacen de producción relativamente alta. En las máquinas de husillos superpuestos, se hace avanzar cuatro barras a través de cuatro mandriles y se las maquina en forma idéntica por medio de correderas portaherramientas que funcionan en ángulo recto con el eje de rotación del husillo (figura 7). Sobre una corredera que se mueve desde el extremo van montadas herramientas adicionales. El herramental es censillo y la acción es fundamentalmente de cuatro máquinas separadas trabajando unidas. Figura 7 Figura 6 De varios husillos. Las máquinas automáticas de husillos múltiples fueron desarrolladas durante los finales del siglo XIX para aumentar la producción de una sola máquina. Sin embargo no se las llegó a utilizar ampliamente hasta la primera guerra mundial, cuando el ahorro de espacio y mano de obra se convirtió en un factor vital. Las máquinas de husillos múltiples con barras representan un método rápido de producir piezas partiendo de barras, actualmente maquinan 4, 5, 6 o incluso 8 barras simultáneamente. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales En el ciclo de la máquina se producen cuatro piezas completas. En el tipo de máquina giratoria, las barras también se alimentan de forma horizontal pero están diseñadas para girar con los husillos (figura 8). Los husillos están dispuestos en forma circular en un porta husillos que gira para llevar el material frente a las sucesivas herramientas. Las herramientas están montadas en correderas portaherramientas accionadas por levas o por engranajes y funcionan en un ángulo recto o paralelas con los husillos. Las características más importantes de estas máquinas es la de que se hace girar 23 el material en rotación de una posición a otra para complementar la secuencia de operaciones. En otros tipos de tornos automáticos son las herramientas las que giran. manteniendo en contacto con una débil presión (unos hectogramos), pero suficiente para obligarle a seguir fielmente y con seguridad las sinuosidades del modelo. Los menores movimientos del palpador producen el deslizamiento en su asiento de un distribuidor inserto en un circuito hidráulico, del que forma parte también un cilindro de gran sección, que empuja con su émbolo la herramienta. Figura 8 Tornos de copiar. El problema de obtener piezas perfiladas siempre ha sido de enorme importancia para la fabricación en grandes series. Actualmente, el empleo de servomandos para obtener el desplazamiento transversal de la herramienta durante su movimiento longitudinal le ha dado una magnífica solución. Sus posibilidades son muy superiores a las de los sistemas directos. Que maniobran los movimientos de la cuchilla mediante una plantilla, recorrida por un rodillo (o puntero), sobre el que actúa directamente la presión necesaria para el trabajo. La tendencia moderna, en cambio, es esta: una plantilla de plancha poco gruesa (3 a 4 mm), aunque sea sin templar, o bien una pieza modelo montada entre dos puntas, paralelas al eje de trabajo de la máquina, es recorrida por un palpador 24 Se establece así un seguimiento continuo, rápido y fiel del émbolo al distribuidor, y no estando ya los esfuerzos admisibles sobre la herramienta condenados a la resistencia de la plantilla, sino a la presión obtenible del cilindro (al cual se puede imponer libremente tanto la presión de ejercicio como la de sección útil), se comprende que pueden ser muy amplios los límites de potencialidad de la máquina. La figura 9 muestra un modelo de máquina. Está constituido por una robusta base A (que se emplea como deposito de aceite lubricante y para el de los mandos hidráulicos), sobre la cual va colocado, a la derecha, un montante B que alberga en su parte inferior un motor eléctrico de 17 CV, con los correspondientes aparatos de maniobra; en la parte superior van el embrague de fricción y el freno, manejados por la palanca C, el grupo de engranajes para la rotación del mandril (8 velocidades, desde 85 a 1,200 vueltas por minuto), maniobrados por selector D, y, por ultimo, el mandril E. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales cilindro (no visible en la figura) situado en el centro de la ménsula L, con su correspondiente carro porta herramienta, sube o baja siendo los perfiles de la plantilla P, cuya forma es reproducida por la herramienta. Se ve cómo la construcción general de esta máquina, con su cuadro estático cerrado, es a propósito para dar rigidez y estabilidad al conjunto, incluso bajo esfuerzos de trabajo notables, como puede fácilmente deducirse examinando los tiempos empleados en la ejecución de la pieza representada en la figura 10. Figura 9 A la izquierda sobre la base A, esta la columna F, que sostiene la traviesa G unidad de montaje B. Dicha traviesa es como una bancada invertida, portada del cabezal móvil corredizo H que sostiene las piezas en obra con el eje a 250 mm de las guías (diámetro máximo torneable 320 mm) y con una distancia máxima entre puntas de 1,050 mm. La cuchilla esta transportada por el carro I, deslizante sobre la ménsula L, movido por el motor M de 0.4 CV: los avances longitudinales son de 16, de 20 a 500 mm por minuto, combinados por el selector N. Los movimientos a mano se hacen por medio del volante O. El carro también está dotado de un movimiento rápido en los dos sentidos a una velocidad de 2,700 mm por minuto. Durante su recorrido longitudinal, el carro arrastra consigo la plantilla P deslizante sobre sus guías Q. El palpador contenido en el carácter R, solidario con la ménsula L, sigue los perfiles de la plantilla P y actúa sobre el circuito hidráulico que acciona un Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Figura 10 Para la ejecución de perfiles interiores se adapta a la máquina un brazo especial portaherramienta. La figura 11 muestra el dispositivo copiador de otro modelo Fischer, en el que el carro 16, deslizándose a lo largo de la cremallera 27 con el avance predispuesto en el cambio 25, lleva el palpador 22 a recorrer la plantilla 24, 25 manteniéndolo adaptado por medio del muelle 23. junto con la pieza. A esta última se le llama máquina automática vertical continua y se utiliza cuando se requieren pocas operaciones, pero con un tiempo relativamente largo para la operación de corte figura 12. Figura 11 La bomba de engranajes 17 aspira el aceite de un depósito incorporado al carro y la envía a la cámara menor 18, de la cual, a través del pasillo 19, va a la cámara mayor 20 ó la precisión que se tiene establece en esta cámara 18, es función de la apertura de la tobera de la fuga 21, regulada directamente con el palpador. Y estando en la palanca de éste situada sobre el carro portaherramienta, se estable un constante seguimiento entre el palpador y al herramienta. La inclinación del carro portaherramienta permite la ejecución de labrados de plano perpendicular al eje de la pieza. La barra 11 alimenta el cambio de los avances 25, la 10 sirve para los retornos rápidos (se inserta mediante la junta de fricción 26), mientras que el astil 14 es el mando a pedal de los desplazamientos rápidos del cabezal móvil, accionado por un motor eléctrico independiente. Tornos de repetición. En otra variación de las máquinas verticales la herramienta viaja alrededor 26 Figura 12 Tornos verticales. Las máquinas para torneado vertical son un relativamente nuevo miembro de la familia de los tornos y se obtienen con disposiciones de husillos sencillos y múltiples para trabajos de gran producción (figura 13). La principal ventaja de estas máquinas es su flexibilidad, la facilidad para la instalación de las herramientas, y el hecho de que facilitan su completa automatización. Las máquinas modernas para torneado vertical se diseñan en unidades compactas para que los husillos, las armaduras, y las bancadas se puedan poner juntas en Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales cualquier combinación requerida para un trabajo específico. La bancada (b) sirve de soporte para las otras unidades del torno. La contrapunta y/o torreta ( c ) puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo, La función primaria es servir de apoyo al borde externo de la pieza de trabajo. Figura 13 Torno vertical Eje de rotación vertical Para piezas de gran diámetro y poca altura. Hasta 20m de diámetro • El carro transversal (d) consta del tablero delantero, portaherramientas de corte, principalmente corte y rasurado, mecanismo de avance, mecanismo para roscar, soporte combinado y los sujetadores para la herramienta de corte. La aplicación de la potencia para avance se obtiene al acoplar el embrague para el avance seleccionado. El avance manual (e) para el carro auxiliar compuesto se obtiene con el volante de avance. Nomenclatura. El torno tiene cinco componentes. Las partes principales del torno son el cabezal principal, bancada, contrapunto y/o torreta, carro transversal y unidad de avance. El cabezal principal (a) contiene los engranes, poleas lo cual impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. El cabezal, incluye el motor, husillo, selector de velocidad, selector de unidad de avance y selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se soporta el husillo. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales • Métodos de trabajo. Los métodos de trabajo de este tipo de tornos es igual al resto de las maquinas convencionales, es decir, se tiene que calcular la cantidad de pasadas, coordinar 27 la secuencia y ajustar las distancias del mecanizado a través de sistemas de ajuste que ayudan ha elaborar cualquier tipo de pieza, solo que la secuencia y el ajuste hacen la combinación idónea, para que la producción en masa se elabore en mucho menor tiempo. • Materiales de trabajo. Igualmente que las maquinas convencionales, las herramientas de corte, el empleo de estas su forma y geometría no cambian y estos los podemos llamar por su desempeño: • Herramental. Útiles de desbaste: • • rectos: derechos e izquierdos curvos: derechos y curvos Útiles de afinado: • • puntiagudos cuadrados Útiles de corte lateral • • derechos izquierdos Útiles de forma • • • • corte o tronzado forma curva roscar desbaste interior En la siguiente figura 14 se muestran diferentes formas de buriles. 28 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales mecanizado radial (refrentado), o de perfilado (copiado). Las dos primeras son más típicas de desbaste mientras que los acabados suelen realizarse mediante perfilado. Éste también se aplica al mecanizado de preformas. Todas ellas pueden ser exteriores o interiores, incluidas las cuerdas o roscas en piezas complicadas. • Figura 14 Operaciones. Según el movimiento de avance de herramienta, las operaciones generales torneado se clasifican en operaciones mecanizado axial (cilindrado), la de de de Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales .Cilindrado .Refrentado / Copiado .Perfilados .Roscado 29 Ft: fuerza principal de corte Ks depende de: •Material de la pieza •Geometria de la pieza •Angulo de posición •Espesor de la viruta •Velocidad de corte Nt componente normal o fuerza de empuje: •Perpendicular al filo de corte y Ft •Se estima como el 60% de Ft •Componentes axial y normal Potencia de corte: En función de la fuerza de corte • Puesta en marcha. Antes de iniciar la producción, es necesario ajustar la maquina, para esto, se tendrá que seleccionar la herramienta de acuerdo a la forma de mecanización, tomando en consideración que la cantidad de mecanizados de acuerdo a los materiales a mecanizar y el material de la herramienta de corte. Potencia consumida: En función transmisión del rendimiento de la Una vez seleccionada la secuencia y el tipo de herramienta, y colocadas en la torreta, se ajustara mecanizando la pieza paso a paso y midiendo, de tal manera que hay que hacer uso de los mecanismos que se tiene como portaherramienta fijacion), se debera hacer una primera pieza en modo manual y ajustada la maquina se puede iniciar la operación. • Cálculo de potencias: 30 Elaborará individualmente un esquema de las partes externas del torno automático. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales CONTEXTUALIZACIÓN Competencia analítica. Identificar los tipos de materiales que se utilizan en la fabricación de las partes en un torno automático. El alumno: • Analizará en base a colores cual es el tipo de material que se utiliza para el maquinado de partes en los tornos automáticos y mostrará por medio de una tabla cuales son las diferencias con respecto a los materiales utilizados en los tornos convencionales. Competencia científico-teórica. Identificar las propiedades físicas y mecánicas de los materiales. El alumno: • Elaborará un cuadro comparativo en donde muestre las diferentes tipos de propiedades físicas y mecánicas de los materiales que se utilizan en la fabricación de herramientas de corte y el uso que se les puede dar en el maquinado de piezas. RESULTADO DE APRENDIZAJE 1.2. Efectuar operaciones de maquinado con el torno roscador para obtener piezas roscadas de acuerdo con sus especificaciones. • Nomenclatura. "Pasarse de rosca", "cambiar de rosca" o "enroscarse en el sillón" son expresiones que utilizamos a menudo en el lenguaje coloquial para referirnos a situaciones cotidianas de índole bien diversa. Tan habitual se ha hecho su uso que casi pasa inadvertida su referencia directa a uno de los elementos básicos de la industria manufacturera de todos los tiempos: la rosca y, por extensión, a su operación correspondiente, el roscado. En efecto, la mayor parte de los utensilios complejos con los que convivimos, muebles, electrodomésticos, vehículos, incorporan multitud de elementos roscados. Si nos detenemos a pensar, acciones como agujerear, cortar o clavar se nos antojan tan intuitivas que no nos sorprende que su origen se remonte a los albores de la humanidad; pero, ¿cuando aprendió el hombre a roscar?, ¿cómo ha ido evolucionando el mecanizado de roscas a lo largo de la historia?,¿cómo eran las máquinas de roscar hace un siglo? A todo ello intentaremos aportar algo de luz en el presente capítulo. Hay indicios de la existencia de útiles roscados desde la prehistoria y, aunque la invención del tornillo se remonta a la Grecia del siglo IV aC, su generalización como elemento de fijación no se produjo hasta el siglo XVI, iniciándose su producción masiva a mediados del XIX como se muestra en la figura 15. 1.2.1 Tornos para roscas. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 31 El mecanizado de rosca El problema del sistema de rosca Las roscas pueden fabricarse por medio de diferentes procesos de manufactura: mediante machos, cojinetes o terrajas (manualmente o a máquina), o mediante sistemas de roscado en torno, fresado o laminado. El procedimiento seleccionado depende de la cantidad de piezas a fabricar, la exactitud y la calidad de la superficie de las hélices, entre otros factores. Hasta mediados del siglo XIX, cada fabricante utilizaba su propio sistema de rosca, con un perfil individual imposible de intercambiar con el empleado en cualquier otro taller. Fue el inglés Joseph Whitworth (1803 – 1887) quien en 1841 propuso a la Institución de Ingenieros Civiles un conjunto universal de especificaciones para el ángulo y el paso de las roscas de los tornillos que fueron adoptadas aquel año por el Woolwich Arsenal. Para el roscado manual existen, desde mediados del siglo XIX, máquinas de sobremesa muy sencillas que permiten mecanizar, mediante manivela, distintos tipos y dimensiones de rosca mediante cojinetes intercambiables. Un avance significativo fue la posibilidad de utilizar dispositivos para el roscado adaptables a máquinas de taladrar convencionales, que eliminaban el esfuerzo manual, economizando tiempo y mejorando la calidad. En este sistema, el perfil del filete se corresponde al de un triángulo isósceles, cuyo ángulo correspondiente al vértice de la cresta es de 55º. El sistema Whitworth se generalizó rápidamente en Gran Bretaña, pero en Estados Unidos tuvo más éxito el sistema desarrollado por William Sellers (1824 – 1905), de Filadelfia, que diseñó un perfil en forma de triángulo equilátero, siendo el ángulo de la cresta de 60º. Este sistema fue conocido como U.S.Standard. En cuanto a Europa continental, adoptó el sistema de rosca métrica o internacional, aprobada en Zurich en 1898, cuyo perfil de rosca consiste en un triángulo isósceles con ángulo en el vértice de 60º. En el grabado podemos observar uno de esos dispositivos, adaptable a máquina de taladrar con giro a derecha e izquierda, especialmente aplicable a máquinas radiales para tallar las roscas de agujeros en tirantes, en cilindros de máquinas a vapor, bombas, etc. El diseño de estos utensilios hacía casi imposible la rotura del macho, ya que al llegar este al fondo del agujero y encontrar resistencia al avance, los platos de acoplamiento se desunen automáticamente. Este desacoplamiento puede regularse, en función de la dimensión de la rosca, por medio de la presión de una tuerca sobre un resorte espiral. Figura 15 Máquina transportable para roscar a mano, modelo GAM. 32 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales El roscado mediante torno alcanzó su desarrollo durante el siglo XVIII, especialmente a partir del primer torno de roscar diseñado por Ramsden en 1777. El roscado en torno Desde el siglo XVIII el torno paralelo ha sido utilizado para el roscado mediante la adecuada combinación del movimiento rotatorio de la pieza con el avance longitudinal de la herramienta como. El primer movimiento viene determinado por el giro del eje del cabezal, y el segundo por el giro del husillo patrón. En función del paso de este y del número de dientes de las ruedas de los engranajes (conductor y conducido) se modifica el paso de rosca del mecanizado. Atendiendo a estos principios, el inglés Jesse Ramsden construyó en 1777 su primer torno de roscar, basado en una bancada de hierro de perfil triangular sobre la cual se deslizaba longitudinalmente el porta-herramientas. La pieza a roscar, colocada entre puntos, se hacía girar por medio de una manivela y, al mismo tiempo, mediante un eje de rosca patrón, se conseguía el avance o paso de rosca deseado. Durante el siglo XIX se generalizó un sistema análogo equipado en tornos con tracción a pedal, como el que se muestra en el grabado. A principios del siglo XX el roscado en tornos de alta producción se realizaba incorporando a ellos diversos dispositivos que, mediante la combinación de ruedas con múltiple relación, permitían obtener los distintos tipos y pasos de rosca, inglesa o métrica. En el grabado podemos observar un dispositivo específico para cortar rosca métrica en tornos Bradford con eje guiador de paso inglés. Máquinas para roscar tornillos y tuercas En 1893, dos jóvenes mecánicos de Bloomfield, Connecticut, Edwin Henn y Reinhold Hakewessell, construyeron el primer prototipo de torno multihusillo, al que denominaron Acme, nombre que dio lugar poco después a la creación de la compañía Acme Screw Machine Company de Hartford, Connecticut, la más emblemática de las firmas dedicadas al diseño y construcción de maquinaria para tornillería. Dispositivo para roscar en taladro, modelo Pearn. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 33 reversa de la maquina y sacaba el dispositivo que contenía el contrapunto. Torno de roscar a pedal con calibres de guía, modelo MRE Máquina tornillos Acme para el roscado de Mientras que dispositivo de fijación llamado plato de arrastre ( o chuck), a una velocidad constante, era introducido el contrapunto manualmente con el volante del carro, una vez que terminaba la cuerda, era accionado con un tope la 34 Máquina Acme de 4 husillos para roscar tuercas Desde su fundación a finales del siglo XIX, la ACME se convirtió en la más emblemática de las firmas dedicadas al diseño y construcción de maquinaria para tortillería Para el roscado de pernos, tornillos y tuercas, los distintos modelos comercializados por Acme adquirieron gran renombre y se generalizaron a partir de la primera década del siglo XX. Este tipo de roscadoras constituía una ventajosa alternativa a los tornos convencionales, y permitía cortar, además de las roscas de forma estándar, las de formas especiales, trapezoidales, de rosca recta, de filete múltiple, de cable, etc Este tipo de maquinaria es de la revolución industrial, por lo que hoy en día no son usados este tipo de maquinarias especiales, que han venido a ser reemplazadas por equipos más Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales modernos y estos maquinarias de CNC. a su vez, por Portamachos. Portaterrajas. Puntos con cono de 60º. Herramientas combinadas por ejemplo, de taladrar. • Elaboración de una cuerda en CNC Aunque la industria a optado por maquinas mas modernas, la producción en serie de elementos roscados, la mayoría es laminado, dejando solo un pequeño campo en la industria, solo para casos específicos donde la mayoría de éstos son de bajo volumen. • Métodos de trabajo. En el torno para roscar se utilizan portaherramientas y otros accesorios, que de ordinario tienen la parte posterior cilíndrica para ser fijados en la torreta convenientemente: Topes para limitar el avance de la barra. Manguitos cónicos interiormente para colocar portabrocas normales, brocas de mango cónico, escariadores. Portaherramientas para moletear. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Materiales de trabajo. En algunos casos a la aleación hierrocarbono sé le mezclan otros elementos (con la, finalidad de aumentar la resistencia al desgaste) tales como: cromo, cobalto, manganeso, molibdeno, níquel, silicio, tungsteno, vanadio. En estos casos los aceros asumen la denominación de especiales y pueden emplearse para trabajar a una velocidad de corte de hasta 25 m/min. • Herramental. Los materiales de los herramentales se definen a continuación por su nomenclatura: Rápidos. Se denomina acero rápido a la aleación hierro-carbono con un contenido de carbono de entre 0.7 y 0.9 % a la cual se le agrega un elevado porcentaje de tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5 %), y de vanadio (0.8 a 3.2 %). Las herramientas construidas con estos aceros pueden trabajar con velocidades de corte de 60 m/min. a 100 m/min (variando esto con respecto a la velocidad de avance y la profundidad de corte), sin perder el filo de corte hasta, la temperatura de 600° C y conservando una dureza Rockwell de 62 a 64. 35 Extra-rápidos. Estos aceros están caracterizados por una notable resistencia al desgaste" del filo de corte aún a temperaturas superiores a los 600° C por lo que las herramientas fabricadas con este material pueden emplearse cuando las velocidades de corte requeridas son mayores a las empleadas para trabajar con herramientas de acero rápido. Los aceros extra-rápidos tienen la misma composición que los aceros rápidos, a los cuales se les añade del 4 al 12 % cobalto. ALEACIONES DURAS (ESTELITAS) Es una aleación cuyos principales componentes son tungsteno (10-20 %), cromo (20-35 %), cobalto (30-35 %), molibdeno (10-20 %), pequeños porcentajes pe carbono (0.5-2 %) y de hierro hasta 10 %. Dichas aleaciones son preparadas en forma de pequeñas placas fundidas, las cuales se sujetan en la extremidad maquina_ de un mango de acero al carbono. Las herramientas construidas con estas aleaciones presentan las siguientes ventajas: a) Se pueden trabajar metales duros con altas velocidades de corte (de 5 a 10 veces superiores a las velocidades utilizadas con herramientas de acero rápido). b) Conserva los filos de temperaturas hasta de 800° C. corte 36 MATERIALES CERÁMICOS. Es el producto obtenido por sinterización del óxido de aluminio combinado con óxido de sodio y óxido de potasio. Estos materiales aleados con óxido de silicio forman el compuesto para sinterizar a temperaturas próximas a 1800° C. Las placas de cerámica no resisten cargas de flexión superiores a los 40 kg/mm², pero en cambio presentan una gran resistencia a la abrasión; por tal motivo se emplean especialmente para el maquinado de metales no ferrosos, grafitos, etc. a c) El afilado se realiza fáci1ment_ a la muela como todas las herramientas de acero rápido y extra-rápido. CARBUROS. Son aleaciones en forma de pequeñas placas obtenidas por sinterización a temperaturas comprendidas entre 1400º C y 1700° C. Sus principales componentes son: carburo de tungsteno (WC), carburo de titanio (TiC) o carburo de cobalto (CoC). Su aplicación y velocidades son determinadas por el material a mecanizar y el tipo de herramienta de corte, esta tabla nos muestra las velocidades recomendadas para la mecanización en materiales ferrosos y no-ferrosos. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales defecto, se usara la reversa del mismo una vez que se ha hecho la pasada correspondiente en la profundidad deseada. Hoy en día las herramientas han ido cambiando de tal manera que se hacen más cómodas y girar ó cambiar pastillas o inserto que tienen afilados específicos para el tipo de trabajo y material. • Operación. En este tipo de tornos las piezas ya deben tener las medidas del barreno o en su respectivo caso, el diámetro del bastago a mecanizar. El mecanizado de una cuerda en este tipo de tornos es una de las operaciones mas simples, ya que solo bastara en elegir de la tabla de selecciones la posición de las palancas de avance del carro y la colocación de la herramienta de manera correctamente, iniciar su operación y realizar el embrague que es normalmente usando el reloj de la maquina o en su Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales • Puesta en marcha. La puesta en marcha se realiza de la siguiente manera: 1. Seleccione de la tabla en caja Norton, las posiciones de las palancas, que darán la velocidad de avance del carro o de los carros. 2. Coloque la herramienta de corte en la torreta y esta a su vez en la torreta 3. Coloque para el caso de roscas internas, la herramienta (machuelo) en la portaherramienta de la torreta. 4. Alinear la herramienta con la pieza, de tal manera que forme un ángulo de 90. 5. Inicie la operación de giro acercando la herramienta 6. Haga el primer corte con el cálculo de pasadas y verifique. 7. Finalmente ajuste la cantidad de pasadas y la profundidad de corte, encienda el soluble e inicie el ciclo. Elaborará un resumen grupal sobre el tema entregándolo al PSA con sus respectivas conclusiones. 37 CONTEXTUALIZACIÓN Competencia científico-teórica. Identificar las estructuras moleculares de los aceros comunes y los aceros inoxidables. El alumno: • Investigará las propiedades y características que deben reunir los aceros para herramienta y la forma en que se unen las moléculas para formar un acero para herramienta. Competencia analítica. Comprender el uso de ángulos en el afilado de herramientas de corte. El Alumno: • 38 Analizará el ángulo de las herramientas de corte utilizadas para roscas mencionando cual es la importancia del ángulo con respecto al material a maquinar y a la velocidad a utilizar. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO Unidad de aprendizaje: 1 Práctica número: 1 Nombre de la práctica: Maquinado de una pieza en un torno semiautomático de torre o revólver. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá elaborar una pieza mecánica en un torno semiautomático de torre o revólver de acuerdo con las especificaciones del dibujo para la fabricación de piezas mecánicas de uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 7 hrs. Materiales • • • Acero cold rolled diámetro 1 1/8” x longitud 10 5/8”. Soluble para corte. Manual de operación. Maquinaria y equipo • Torno semiautomático. • Vernier. • Juego de herramientas mecánicas. • De seguridad: • Mandil. • Herramienta • Plantillas para centrado de buriles. • Buril para ranurado. • Buril de centros. • • Buril para refrentado y cilindrado. Juego de llaves allen. Anteojos de seguridad. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 39 Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Interpretar el croquis de dibujo de la pieza mecánica que se va a elaborar 3. Verificar las medidas y longitudes del dibujo de la pieza indicada en la figura. 4. Revisar el manual de operación del torno semiautomático. 5. Preparar el material que se va a maquinar. 6. Establecer en el ciclo de trabajo el orden de las distintas fases de barrenado, conizado, cilindrado, ranurado, avellanado y tronzado 7. Preparar las herramientas y accesorios de corte necesarios para cada tipo de maquinado (Si se requiere otra herramienta, se debe fabricar a partir de un buril virgen, dándole la forma requerida). 8. Establecer las distancias de recorrido de cada herramienta, ajustándolas con los topes de los carros transversal y longitudinal. 9. Determinar los avances en mm/ vuelta de cada herramienta, de acuerdo con la calidad de material a trabajar, el tipo de herramienta y el grado de acabado. 10. Verificar que la máquina se encuentre en condiciones de operar. 11. Determinar el ciclo de trabajo para la fabricación de la pieza, así como la cantidad de estaciones de la torreta revólver. 12. Verificar el número de revoluciones del husillo para realizar cada fase del trabajo, ya sea activa o pasiva. 13. Seleccionar las velocidades de corte y avance, de acuerdo con las tablas que presenta el fabricante de la máquina herramienta y los cálculos realizados en clase. 14. Ejecutar un maquinado de prueba de acuerdo con los pasos establecidos en el ciclo de trabajo. 15. Considerar que la máquina es un torno de torreta o revólver semiautomático, y que los cambios de herramienta se efectúan de manera automática al mover la manivela del carro longitudinal hacia la derecha del que opera, y que los maquinados son en parte automático y en parte manual. 16. Efectuar el maquinado. 17. Verificar las medidas de la pieza terminada. 18. Establecer las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza. 19. Efectuar un segundo maquinado siguiendo el ciclo de trabajo para obtener la calidad establecida en el dibujo, de acuerdo con el corte que se ha establecido. 20. Realizar un reporte de la práctica que incluya. • Las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza • Observaciones. • Conclusiones. 40 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Procedimiento 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. 3 10 28 38 17 34.9 25 9.04 Rosca 1 1/8 “ 12 NF Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en milímetros. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 41 Lista de cotejo de la práctica número 1: Maquinado de una pieza en un torno semiautomático de torre o revolver. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo Sí No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Interpretó el croquis del dibujo de la pieza mecánica que se va a elaborar. 3. Verificó las medidas y longitudes del dibujo de la pieza indicada en la figura 1. 4. Revisó el manual de operación del torno semiautomático. 5. Preparó el material que se va a maquinar. 6. Estableció en el ciclo de trabajo el orden de las distintas fases de barrenado. 7. Ejecutó un maquinado de prueba de acuerdo con los pasos establecidos en el ciclo de trabajo. 8. Efectúo el maquinado. 9. Verificó las medidas de la pieza terminada. 10.Estableció las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza. 11.Efectúo un segundo maquinado siguiendo el ciclo de trabajo para obtener la calidad establecida en el dibujo. 12.Realizó un reporte de la práctica 4 Separar los residuos recuperables 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados 42 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. Observaciones: PSP: Hora de inicio: Hora de término: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Evaluación: 43 Unidad de aprendizaje: 1 Práctica número: 2 Nombre de la práctica: Maquinado de automático. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá elaborar una pieza mecánica utilizando torno automático y las especificaciones del dibujo, para la fabricación de piezas mecánicas de uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 7 hrs. Materiales • • pieza en un Maquinaria y equipo Barra de acero cold rolled de 20 mm de diámetro. • Torno automático. • Llave de torreta. Tablas para velocidades de corte. • Llave de chuck. • Vernier. • De seguridad: • Mandil. • Anteojos de seguridad • • • Solución para corte. Manteca de cerdo. Manual de operación. torno Herramienta • • Plantillas para centrado de buriles. • Buril para rosca nacional americana. • Moleteador. • Broca de centros. • Buril para ranurado. • 44 Juego de herramientas mecánicas. Buril para refrentado y cilindrado. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. o Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. o Interpretar el dibujo del tornillo de cabeza moleteado a producir que se muestra en la figura 2. o Revisar las longitudes y parámetros del tornillo a producir. o Seleccionar las herramientas a emplear tales como herramienta derecha, izquierda, de fileteado, de machuelado y de moleteado. o Determinar los parámetros del tornillo de cabeza moleteado. o Determinar los parámetros de operación de la máquina. o (La rosca es de 10 mm de diámetro y tiene un paso de 1.5 mm.) o Montar las herramientas seleccionadas en orden. Nota: Se debe tener cuidado de montar las herramientas con la longitud adecuada al tamaño de la pieza a fabricar. Seguir el ciclo de trabajo siguiente: Primer tiempo. o Apertura de la pinza. o Aproximación del tope de la barra. o Avance de la barra. Segundo tiempo. o Cierre de la pinza. o Retroceso del tope de la barra. o como se indica en la figura 3. Tercer tiempo. o Colocación de las herramientas para torneado axial simultáneo. o Apertura de la válvula del líquido refrigerante. Cuarto tiempo. o Ejecución del torneado de las partes cilíndricas del cuerpo en sentido axial mediante herramientas alimentadas automáticamente como se indica en la figura 3. Quinto tiempo. o Retroceso rápido de las herramientas anteriores. o Avance rápido de las herramientas transversales. Sexto tiempo. o Ejecución de las operaciones de forma y de moletear como se indica en la figura 4. Séptimo tiempo. o Retroceso rápido de la herramienta transversal. o Avance rápido de la herramienta terraja de roscar, como se indica en la figura5 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 45 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Octavo tiempo. o Avance axial de la terraja de roscar para el roscado del cuerpo. o Retorno rápido de la herramienta terraja de roscar. o Avance rápido de la herramienta del carro porta herramienta para la herramienta de tronzar como se indica en la figura 6. Noveno tiempo. Avance radial de la herramienta de tronzar para separar la pieza acabada. Retorno rápido de la herramienta de tronzar. Cerrar la válvula del líquido refrigerante. Proyectar el perfil de las levas de acuerdo al ciclo de trabajo expuesto. Ejecutar un maquinado de prueba. Verificar que las medidas de la pieza elaborada correspondan a las especificaciones de la figura 2. Hacer los ajustes necesarios. Ejecutar el maquinado del lote. Realizar un reporte de la práctica que incluya. • Las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza. • Observaciones. • Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en 46 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Procedimiento los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. Figura 2 y Fig. 3 Torneado del cuerpo. (respectivamente) 18 mm 20 mm 18 mm 17 mm 10 mm 77 mm Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 47 Procedimiento Fig. 4 Ejecución garganta-moleteado Fig. 5 Roscado Fig. 6 Tronzado 48 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Lista de cotejo de la práctica número 2: Maquinado de pieza en un torno automático. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo Si No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Interpretó el dibujo del tornillo de cabeza moleteado a producir que se muestra en la figura 2. 3. Revisó las longitudes y parámetros del tornillo a producir. 4. Seleccionó las herramientas a emplear tales como, herramienta derecha, izquierda, de fileteado, de machuelado y de moleteado. 5. Determinó los parámetros del tornillo de cabeza moleteado. 6. Determinó los parámetros de operación de la máquina. 7. Montó las herramientas seleccionadas en orden. 8. Siguió el ciclo de trabajo. 9. Proyectó el perfil de las levas de acuerdo al ciclo de trabajo expuesto. 10. Ejecutó un maquinado de prueba. 11. Verificó que las medidas de la pieza elaborada correspondan a las especificaciones de la figura 2. 12. Hizo los ajustes necesarios. 13. Ejecutó el maquinado del lote. 14. Realizó un reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables. 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 49 Realizó la práctica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. Observaciones: PSP: Hora de inicio: 50 Hora de término: Evaluación: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Unidad de aprendizaje: 1 Práctica número: 3 Nombre de la práctica: Maquinado de una pieza en un torno para roscar. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deber elaborar roscas con un torno de roscado, de acuerdo con las especificaciones del dibujo para su uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 8 hrs. Materiales • Barra hexagonal de 1 1/4”. Maquinaria y equipo • • Torno roscador. Peines de roscar según necesidades. • Brocha de 2”. • Soluble de corte. • Vernier. • Manteca de cerdo. • Gage de cuerdas. • De seguridad: • Mandil. • Anteojos. • • Tablas estándar de tornillos según la normatividad nacional. Manual de operación. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Herramienta • Plantillas para centrado de buriles. • Juego de llaves mixtas. • Buril para rosca Acme. • Buril para rosca nacional americana. • Buril para refrentado y cilindrado. • Lima plana fina. 51 Procedimiento ­ Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. Aplicar las medidas de seguridad e higiene. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. En esta práctica se fabricará un lote de 50 tornillos de ¾“ 10 NC- 2A, con una longitud de 10 cm. 3. Revisar el dibujo y sus especificaciones para elaborar la pieza que se muestra en la figura 7. Las notaciones son: ¾ “Diámetro de la rosca. 10 Número de hilos por pulgada. NC Tipo de rosca: nacional gruesa. 2 Ajuste medio. A Rosca exterior. 4. Verificar las condiciones de operación de la máquina. 5. Preparar las 50 piezas requeridas, cilindrando la barra hexagonal hasta alcanzar el diámetro solicitado para la rosca; hasta alcanzar la longitud del tornillo que se pide, auxiliándose con las tablas de roscado. Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en pulgadas 3/4” 10 NC-2A Fig. 7 52 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Procedimiento 6. Seguir el ciclo de trabajo siguiente. • Seleccionar el peine de acuerdo con el tipo de rosca a maquinar. • Verificar en la tabla del manual de operación la profundidad de corte por pasada hasta alcanzar la altura total del filete. • Verificar la velocidad de giro del husillo principal en función de la profundidad de corte y tipo de material auxiliándose con las tablas del manual de operación de la máquina. • Montar en el chuck portapeines los peines seleccionados. • Ajustar la abertura del chuck portapeines al diámetro de la pieza en bruto. • Ajustar el chuck portapeines para la profundidad de corte de la primera pasada. • Colocar la pieza a roscar en la boquilla del husillo principal, verificando que los peines no golpeen el husillo. • Colocar el chuck portapeines en el filo de la pieza en donde debe iniciar la rosca. • Ajustar la abertura del chuck portapeines para la profundidad de corte de la primera pasada. • Encender la máquina. Nota: El chuck portapeines debe empezar a desplazarse hacia el chuck principal. Abrir la válvula del soluble de corte. 7. Realizar el roscado hasta la longitud de rosca requerida. 8. Cerrar la válvula del líquido soluble de corte y apagar la máquina cuando se alcance la longitud de rosca requerida. 9. Invertir la dirección de giro del chuck principal. 10. Encender la máquina nuevamente y apagarla cuando la totalidad de la rosca haya salido del chuck portapeines. 11. Esta operación debe ser precisa, pues el chuck portapeines debe detenerse en la posición inicial del proceso de fabricación de la rosca, si el torno cuenta con un mecanismo automático de tope, ajustarlo al inicio del proceso. 12. Ajustar nuevamente la abertura del chuck portapeines hasta alcanzar la profundidad de corte de la segunda pasada. 13. Repetir el proceso hasta alcanzar la profundidad de filete requerida por el tornillo, según la norma. 14. Repetir el procedimiento hasta completar el lote requerido. 15. Nota: Se recomienda realizar varias roscas de medidas diferentes, a fin de ejercitar el procedimiento base de operación de la máquina. No será necesario fabricar lotes numerosos de piezas, es suficiente que se maquinen entre 5 y 10 roscas de cada medida seleccionada. 16. Realizar un reporte de la práctica que incluya. 17. Las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 53 Observaciones. Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. 54 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Lista de cotejo de la práctica número 3: Maquinado de una pieza en un torno para roscar. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo Sí No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Revisó el dibujo y sus especificaciones para elaborar la pieza que se muestra en la figura 7. 2. Verificó las condiciones de operación de la máquina. 3. Preparó las 50 piezas requeridas cilindrando la barra hexagonal hasta alcanzar el diámetro requerido para la rosca, y la longitud del tornillo que se pide, auxiliándose con las tablas de roscado. 4. Siguió el ciclo de trabajo. 5. Encendió la máquina. 6. Realizó el roscado hasta la longitud de rosca requerida. 7. Cerró la válvula del líquido soluble de corte. 8. Apagó la máquina cuando se alcance la longitud de rosca requerida. 9. Invertir la dirección de giro del chuck principal. 10. Encendió la máquina nuevamente y la apago cuando la totalidad de la rosca salió del chuck portapeines. 11. Ajustó nuevamente la abertura del chuck portapeines hasta alcanzar la profundidad de corte de la segunda pasada. 12. Repitió el proceso hasta alcanzar la profundidad de filete requerida por el tornillo según la norma. 13. Repitió el procedimiento hasta completar el lote requerido. 14. Realizó un reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 55 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados Observaciones: PSP: Hora de inicio: 56 Hora de término: Evaluación: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales RESUMEN En este capítulo se establecieron los fundamentos para determinar las necesidades de maquinado de una pieza a partir de los requerimientos del diseño para su fabricación en maquinas especiales, tales como torno. Se tuvo que realizar el análisis de la información contenida en el diseño de la parte, tales como los materiales, las dimensiones, las tolerancias, los acabados, los tratamientos térmicos y las consideraciones del maquinado para procesos especiales, así como las herramientas usadas. Entre las condiciones del maquinado de una pieza específica, se consideraron, la velocidad de avance de la herramienta, la profundidad de corte y las revoluciones del husillo, ejemplificando de acuerdo a una pieza sencilla para el mejor entendimiento del alumno. Entre las necesidades del maquinado se estudiaron los materiales, su calidad, su preparación, el cálculo de pasadas por maquinado y el calculo de la profundidad de corte. También se vio en este modulo, las velocidades a usar de acuerdo al tipo de material de la herramienta y el tipo de material a mecanizar. En el ultimo tema de esta unidad se explico el uso a través de la historia de los tornos usados específicamente para la elaboración de cuerdas, haciendo especial hincapié en que son usados de manera especifica de acuerdo al tipo de trabajo a realizar, ya que aunque puede hacer muchas tipos de cuerdas y pasos de las mismas, tienen sus pequeñas diferencias de un torno paralelo, sin embargo son de un uso mas sencillo que los antes mencionados. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 57 AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS 1. ¿Qué diferencias pueden ser enlistas como diferencias entre un torno paralelo y un torno automático? 2. ¿Por que son llamados tornos revolver? 3. ¿A que le llamamos útiles y por que consideras que son llamados de esta manera? 4. ¿Que diferencias hay entre las herramientas usadas para el corte en maquinas convencionales y maquinas especiales? 5. ¿Como es el manejo de estas maquinas especiales comparado con maquinas convencionales? 6. ¿Cuál es la diferencia entre un torno semi-automático y un torno automático? 7. ¿Consideras que son importantes los tiempos de mecanizado en maquinas convencionales y porque? 8. ¿Por que es conveniente hacer cálculos en la cantidad de operaciones en maquinas convencionales y/o especiales? 9. ¿Consideras importante herramientas de corte? el material del que esta construidas las 10. ¿De acuerdo a lo tratado en este capitulo, menciona las herramientas usadas en la mecanización por la constitución de que están fabricadas? 11. ¿Comenta con tus compañeros y escribe la mejor herramienta que consideres debería ser empleada en la mecanización? 58 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. OPERACIONES CON LAS FRESADORAS ESPECIALES. Al finalizar la unidad, el alumno realizará operaciones básicas en fresadoras especiales, de acuerdo con las especificaciones del dibujo de las piezas mecánicas para su elaboración. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 59 MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE MAQUINADO DE PIEZAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES. 108 HRS. Módulo Unidad de Aprendizaje 1.-Operación con los Tornos Especiales. 34 Hrs. Resultados de Aprendizaje 2.-Operaciones con las Fresadoras Especiales. 34 Hrs. 2.1.-Realizar operaciones de maquinado empleando fresadoras verticales y horizontales para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 24 Hrs. 2.2.-Realizar operaciones de maquinado empleando la fresadora roscadora para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo a sus especificaciones. 10 Hrs. 60 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. SUMARIO ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ bajo la misma especificación, pero con un alto volumen, por lo que el uso de una maquina convencional seria incosteable el producto ó elevaría el costo del producto, dejándolo fuera de la competencia. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramentales. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. A continuación se dan algunos ejemplos, características de maquinarias empleadas para diferentes operaciones y combinaciones de las mismas. Máquina transfer lineal con 4 cabezales y 2 estaciones Características Técnicas: • • • • Potencia de U. O.: 72: 3 HP Recorrido máximo: 115 mm Mesa desplazable hidráulica recorrido: 200 mm Montada sobre guías lineales RESULTADO DE APRENDIZAJE 2.1. 2.1.1 • Realizar operaciones de maquinado empleando fresadoras horizontales y verticales para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. Fresadoras Horizontales de varios cabezales. Características Constructivas: • Nomenclatura. Hoy en día las maquinas que son usadas con este tipo de cabezales son diseñadas fabricadas bajo especificaciones propias de la operación, es decir, se fabrican para operaciones especificas (fresar bancadas de maquinas, barrenados de equipos y maquinarias, etc…), todo ello es realizado • Constituido con unidades de mecanizado modelo U. O: 72 y U. R: 65 para perforado y roscado respectivamente. Mesa de traslación de 2 posiciones de comando hidráulico. Posee cabezales múltiples a centros fijos para perforar y roscar. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales61 Alta productividad y rendimiento; totalmente protegido con cerramiento construido en policarbonato. La alimentación es semiautomática y los cabezales pueden ajustarse a las necesidades. Dispone de tres unidades de fresado copiador que funcionan completamente independiente uno del otro. Manejo separado de los cabezales horizontales y verticales. Apriete de la pieza de trabajo hacia arriba (colocación de la cerradura), con lo que no es necesario ajustar la máquina de nuevo para la medida del mandril en perfiles de diferentes alturas. Se realiza un cambio fácil del utillaje mediante el Spindle lock. Dispone de un sistema flexible de topes con rodillos de soporte y topes abatibles regulables. Datos técnicos. La velocidad del cabezal de fresado es de 12.000 rpm. Conmutación de velocidad, de regulación continua, de 5.000 rpm a 12.000 rpm; debido a esto es posible fresar también perfiles delgados de acero. La capacidad de apriete para los perfiles es de 115x100 mm. El voltaje es de 230 ó 240 V, 3 ph y 50 Hz. La potencia desarrollada por cada motor es de 740 W. El suministro de aire comprimido es a 7 bares. El consumo de aire por cada ciclo de trabajo es de 12 litros sin pulverización, y de 24 litros con pulverización. La fresadora copiadora de Elumatec modelo 178/03 es la máquina ideal para la fabricación económica de puertas. Está pensada para fresar cilindros de perfiles y rosetas redondas (cerraduras de seguridad) en sistemas de perfiles, es decir, en perfiles de múltiples cámaras de gran profundidad. 62 En cuanto a sus dimensiones: largo de 980 mm, profundo de 1.250 mm, y altura de 1.610 mm. Su peso es de 310 kg. 1. Unidad de fresado arriba: capacidad de fresado por tope y plantilla copiadora de 340x100 mm, y una carrera de 110 mm. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 2. Unidad de fresado debajo: capacidad de fresado por tope y plantilla copiadora de 240x90 mm, con carrera delante de 95 mm y carrera detrás de 45 mm. Opciones. • • Se pueden solicitar plantillas copiadores, plantillas copiadoras vírgenes, pinzas, aprietes especiales, pies y barras-guía, sistema de tope, utillaje para fresar y superlubrificante. • • Máquina Especial de 2 Estaciones, para Perforado y Roscado • • • • • • • Unidad perforadora modelo: U.O. 65. Unidad roscadora modelo: U.R. 65. Plato de rotación de 3 posiciones servoasistido. Potencia de cada unidad: 3 HP. Diámetro máximo de perforado: 15 mm. Diámetro máximo de roscado: 16 mm. Productividad: 24 op. / h. Características Constructivas: • Base construida en SAE 1010 soldado y destensado, provista con Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • • • • zapatas antivibratorias con regulación de altura para su nivelación. Unidad de perforado y roscado. Plato de rotación de 3 posiciones, con sistema de bloqueo hidráulico y posicionado neumático Cabezales múltiples de perforado y roscado construidos en forma especial según requerimiento. La máquina está equipada con un sistema de soplado de viruta por medio de 2 eyectores neumáticos que limpian la zona de carga y descarga de pieza. La refrigeración se logra a través de un equipo provisto con bomba de 1/4 HP a 2800 r. p. m., con canasto separador de virutas y sistema de filtrado. El equipo eléctrico está gobernado por medio de un PLC. Los elementos son neumáticos. Métodos de trabajo. El uso de las maquinas antes descritas es extremadamente sencillo, ya que solo es necesario alimentar al equipo de materia 63 prima, extraer el producto terminado (en algunos casos), y oprimir el botón de inicio de la operación, aunque resulta mas complicado el mantenimiento y ajuste de el equipo una vez que hay que dar mantenimiento ó se descompone, porque intervienen aspectos eléctricos, mecánicos, neumáticos, hidráulicos y electrónicos (uso de PLC´s). Husillo: lugar de montaje de la herramienta -Debe producir el par necesario para producir el corte ·Mesa: lugar de montaje de la pieza -Entre mesa y husillo se posibilitan movimientos en los 3 ejes Realizará por equipos un cuadro comparativo en donde se especifiquen las operaciones capaces de ser realizadas en fresadoras horizontales. CONTEXTUALIZACIÓN Competencia para la vida. Identificar los trabajos que se realizan en una fresadora horizontal de varios cabezales. El alumno: • De acuerdo a los tipos de trabajos que se realizan en las fresadoras horizontales de varios cabezales demostrará en que partes de la maquinaria pesada se utilizan las piezas maquinadas. 2.1.2 • 64 Fresadoras verticales de mesa giratoria y dos cabezas. a). Husillos b). Cabezal de avance (neumatico) c). Alojamiento de pieza (dispositivo para sujeción de material a mecanizar) d). Mesa soporte e). Mesa f). Motor g). Sensor de proximidad h). Boton de apagado i). botones de accionamiento • Métodos de trabajo. Las operaciones de trabajo en este tipo de maquinaria pueden ser específicas y combinadas, dependiendo de las necesidades por mecanizar en los productos fabricados. A continuación se enumeran los tipos de trabajos en estas maquinas. Nomenclatura. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales • Herramental. Tipos de herramientas utilizadas en la fresadora • Materiales de trabajo. La siguiente tabla muestra el tipo de material a mecanizar FRESA DE CORTE LATERAL. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 65 Este tipo de fresas son estrechas, cilíndricas y con dientes en cada lado y en la periferia se utilizan para cortar ranuras y caras verticales. En este caso es una fresa de dientes rectos, y su montaje en la máquina se lleva a cabo mediante el uso de un árbol, que se coloca con su respectivo soporte en ves del cabezal. (Ver Tipos de operaciones que se realizan en la fresadora.) extremo y en la periferia y se instala en el husillo con un adaptador. Las fresas con dos acanaladuras, tienen filos de diferente longitud en el extremo y pueden utilizarse para taladrar agujeros poco profundos, en el caso de más de dos acanaladuras, como la de la fotografía, se requiere un agujero piloto para poder taladrar un agujero. (Ver Tipos de operaciones que se realizan en la fresadora.) SIERRA PARA CORTAR METALES. FRESA CORTADORA DE ENGRANES. Este tipo de fresadora esta dentro del grupo de fresas perfiladas, las cuales tienen la forma o perfil exactos de la pieza que se va a producir y permiten la reproducción exacta de piezas de forma irregular a menor costo que con la mayor parte de las otras fresas. En este caso la fresa tiene exactamente la forma del engrane que se desea tallar. La sujeción es dela misma manera que la fresa de corte lateral. FRESA ESCARIADORA INTEGRALES. CON Estas son básicamente fresadoras delgadas para planchas. Algunas de ellas tienen los lados con rebajos o cóncavos para evitar rozamientos o que se atasquen cuando están en uso y las otras tienen dientes laterales. DIENTES Este tipo de fresadoras pueden tener dos o más acanaladuras, tienen dientes en el 66 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales pero sólo están destinadas a realizar operaciones de fresado. Es importante mencionar que las maquinas especiales están en su mayoría de las ocasiones manejados por PLC’s que hacen a su vez la función del mando de control numérico. Fresa madre • Operaciones. La transformación de la fresadora clásica en un centro de mecanizado ha sobrevenido como consecuencia de dotarla de la potencialidad para desarrollar operaciones de trabajo que tradicionalmente se realizaban en otro tipo de máquinas. Es el caso del taladrado, y del roscado fundamentalmente. En efecto, este tipo de operaciones no son cinemática y conceptualmente hablando distintas del fresado, dado que aunque tengan implicaciones mecánicas y tecnológicas bien distintas, todas ellas se ejecutan mediante un movimiento de corte circular, con la ayuda de una herramienta rotativa. Esto es lo que hizo posible que en un momento dado se integrasen este tipo de operaciones en una misma máquina que conocemos como centro de mecanizado. Por lo tanto, y hasta aquí, un centro de mecanizado es una máquina herramienta dotada de control numérico que permite realizar distintas operaciones de mecanizado como fresado, taladrado y roscado. En este sentido se debe establecer la diferencia entre centros de mecanizado y fresadoras de control numérico, dado que éstas últimas son máquinas herramienta que si están dotadas de control numérico Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Alojamientos o vaciados Taladrado hasta una determinada profundidad y fresado posterior ·O bien fresado en rampa en varios cortes ·Para taladrar es necesario que los filos de corte atraviesen el centro de la herramienta ·Fresas muy polivalentes: aplicables a taladrados y/o rasurados. Ranuras y cortes ·Se utilizan fresas de disco en Lugar de fresas de ranurar ·Diferencia: relación Profundidad/longitud ·Esfuerzo de corte sólo en una Pequeña parte de los dientes: Vibraciones ·Solución: volantes de inercia 67 Torno-fresado Combinación de ambos procesos ·Una fresa rotativa mecaniza una pieza que gira ·Aplicaciones: -Formas excéntricas (cigüeñales, etc) -Piezas con elementos que sobresalen -Piezas que no pueden girar a gran velocidad. Chaflanes Operaciones típicas: chaflanes o cortes en forma de V ·Normalmente herramientas específicas ·A veces herramientas de planear o ranurar mediante giro del husillo ·En ocasiones se emplean limas (trabajo por abrasión) 68 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales • Puesta en marcha. El inicio de la operación en estas maquinas esta directamente relacionado con el tipo mecanizado y la cantidad de pasadas que se realizan en el proceso deseado, pero solo es de considerar antes de ingresar los datos en el PLC o en el control, los siguientes datos: Parámetros que definen la operación de fresado Características de la herramienta: D: diámetro de la fresa (mm) z: número de dientes u: paso de dientes (mm) Se cumple: A: profundidad de pasada axial (mm) material eliminado en dirección axial profundidad de corte en fresado frontal ancho de corte en fresado periférico aR: profundidad de pasada radial (mm) material eliminado en dirección radial ancho de corte en fresado frontal profundidad de corte en fresado periférico Condiciones de corte: n: velocidad de giro de la herramienta (r.p.m) v: velocidad de corte (m/min) · es la velocidad periférica de la fresa Se cumple: sZ: avance por diente (mm/diente) · espacio recorrido por la pieza durante el tiempo que un diente está cortando en una vuelta de la herramienta sN: avance por vuelta (mm/rev) espacio recorrido por la pieza durante un giro completo de la herramienta (sN=z×sZ) s’: velocidad de avance (mm/min) · velocidad lineal de avance de la pieza (s’=sN×n) a Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Realizará por equipos una tabla de los cálculos de velocidades en donde anexe los tipos de materiales a ocupar y las herramientas. 69 CONTEXTUALIZACIÓN Competencia para la vida. Identificar los trabajos que se realizan en una fresadora horizontal de varios cabezales. El alumno: • De acuerdo a los tipos de trabajos que se realizan en las fresadoras horizontales de varios cabezales demostrará en que partes de la maquinaria pesada se utilizan las piezas maquinadas. RESULTADO DE APRENDIZAJE 2.2. Realizar operaciones de maquinado empleando la fresadora roscadora para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 2.2.1. Fresadoras para roscas. • Nomenclatura. El roscado consiste en la mecanizacion de espirales interiores o exteriores sobre una superficie circular. Este tipo de sistenas de unión y sujección (roscas) está presente en todos los sectores industriales en los que se trabaja con materia metalica Su evolución tecnológica ha sido rápida. En este sentido, Angel Benito, de la empresa Gamor, señala: "Desde nuestra entrada en el año 90, en el mundo de las máquinas roscadoras ha habido grandes cambios tanto en la concepción de 70 equipos de roscado, como en los resultados a obtenener con dichos equipos y nos orgullece ser los principales impulsores de la mayoria de estos avances técnicos". Lo cierto es que siempre queda mucho por inventar o mejorar. En este sector, como en tantos otros, la empresa que no invierte en I+D para el desarrollo tecnológico de sus productos, está abocada al fracaso. Un interesante ejemplo lo constituye Gamor: "Como fabricantes, tenemos cada dos años una nueva invención que lanzamos al mercado, y cada año ofrecemos una mejora en toda la gama de equipos o en los accesorios que los componen". Pello Arizmendi Zubillaga, de la empresa Erlo, destaca como evolución tecnológica el paso del sistema tradicional con husillo patrón hacia un sistema de roscado rígido que sincroniza el movimiento de bajada con el movimiento de giro.Esto se ha logrado gracias a la utilización de elementos electrónicos. Las opiniones entre los fabricantes de roscadoras y taladros en torno al sector son muy diversas, como también lo son las formas de abordar un trabajo de roscado o taladrado por parte de los utilizadores. Así, determinados profesionales piensan que roscar y taladrar a la vez puede ocasionar la rotura de machos, así como generar problemas a la hora de centrar la pieza, utillaje para agarrar el portaherramientas... Pero de lo que no cabe duda, en esto están todos de acuerdo, es de que se debe ofrece la posibilidad de ahorrar tiempo y dinero. En este sentido se puede citar la tendencia creciente hacia la mejora de las herramientas de corte, que permiten velocidades mayores. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Otro esfuerzo de los fabricantes de este tipo de equipos se encamina hacia la integración de los últimos avances del mercado a los equipos para obtener una mejora en los resultados. Pero, ¿cuál es el secreto de una buena roscadora? Angel Benito piensa que la base está en tener una buena idea y en saber transformar esa idea o concepto en algo tangible, siguiendo primero unos parámetros de calidad en su fabricación y luego lo mismo en los sucesivos departamentos, marketing, comercial, distribución, mantenimiento técnico. Las características son las siguientes: a). Boquilla de montaje. b). Husillo c). Alimentación de motor (neumático o eléctrico). d). Columna e). Mesa de fijación. g). Controles. • En la siguiente maquina especial para fresar barrenos, se describen algunas particularidades de las maquinas fresadoras para roscar • • • • • Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Métodos de trabajo. Constituido por componentes standard tales como mesas desplazables servoasistidas, unidad de mecanizado modelo U. O: 70, plato de posicionamiento con servomotor. Gracias a su práctico diseño, el centro permite realizar trabajos de fresado, perforado y roscado programable. Utilizado generalmente como complemento de procesos de fabricación, permitiendo una gran flexibilidad y adaptabilidad a distintos tipos de piezas. Usado específicamente como máquina para corrección de balanceo en discos y campanas de freno. El manejo se realiza a través de una unidad de diálogo hombre- máquina con un menú de programa muy sencillo de operar. 71 Tarraja. • Herramental. En algunos de los casos la sujeción de estas herramientas es mediante conos. • Materiales de trabajo. Es el método más sencillo y económico, se utiliza para roscas triangulares. El tallado se logra por medio de una herramienta de acero de alta calidad, que si es para hacer una rosca exterior o macho (como la de un tornillo) se llama terraja y cuando se requiere hacer una rosca interior o hembra (como la de una tuerca) se utilizan unas herramientas llamadas machuelos También es usado los conos ISO, los conos porta herramientas tipo ISO establecen su posición cuando un actuador (hidráulico o neumático) tira de él produciéndose un asiento del cono dentro de otro cono tallado en el eje del husillo. Si la velocidad de giro aumenta, la fuerza centrífuga también, provocando la expansión del eje del husillo. Cuando esto sucede, los conos ISO, tienden a introducirse más dentro del husillo debido a que el actuador sigue tirando de él. Esto puede desencadenar 2 problemas: • Machuelos • 72 Imprecisión en el mecanizado, debido al desplazamiento que ha sufrido la herramienta respecto al husillo. Atoramiento del cono en el caso de que el husillo frene de forma brusca y recupere sus dimensiones. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales superficies del cono y el alojamiento del eje. El doble contacto ofrece mayor repetitibilidad a la hora de volver a colocar el cono. Además se evita que el conjunto cono-herramienta se introduzca dentro del husillo, cosa que sucedía en el caso de conos ISO con altas velocidades Cono HSK Cono ISO Las principales ventajas que ofrecen los conos HSK se deben fundamentalmente a dos factores. Por un lado, el sistema de amarre se realiza mediante unas garras o mordazas que se ajustan en un hueco tallado dentro del cono en forma de copa. A medida que la velocidad de giro aumenta se garantiza el contacto en todo momento, ya que la fuerza centrífuga expande las mordazas que sujetan el cono contra el eje del husillo. Esta circunstancia permite unas condiciones de corte más agresivas, además de aportar mayor rigidez y precisión que los sistemas basados en conos ISO. Por otro lado, en la unión del cono y el husillo, existe un doble contacto entre las Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. SUJECIÓN DE LA HERRAMIENTA En general se busca una unión que cumpla los siguientes requisitos: • • • Precisión, para minimizar la desalineación de la herramienta con el eje del husillo (minimizar el runout) Buscar la máxima rigidez a la unión Simetría del conjunto para evitar desequilibrio Existen diversos métodos de sujeción de herramientas al cono, pero los más comunes son la sujeción mecánica mediante pinza, cono hidráulico y zunchado térmico. 73 Sujeción mecánica mediante pinza Es el método más utilizado. Se basa en introducir la herramienta en una pinza y ésta en el cono. Tras esta operación, se aprieta una tuerca que empuja los segmentos de la pinza contra la herramienta, ejerciendo presión sobre la misma. Las pinzas están divididas en segmentos para que distribuyan la presión sobre toda la superficie de la herramienta de forma uniforme, además de facilitar su deformación. estos casos se deben utilizar los conos hidráulicos o de zunchado térmico. Ambas técnicas aportan mayor rigidez y precisión que la sujeción mecánica. Conos hidráulicos Los conos hidráulicos amarran la herramienta mediante un sistema hidráulico. Rodeando al orificio por donde se introduce la herramienta hay una membrana metálica. Adyacente a ésta se encuentra un depósito de fluido (en la parte interior del cono). Mediante el accionamiento de un tornillo, éste mueve un émbolo que aumenta la presión del fluido hasta valores muy elevados. Esta presión es ejercida contra la membrana que sujeta la herramienta firmemente. Cono de sujeción mecánica Este sistema es válido para la gran mayoría de las aplicaciones del MAV, además de resultar económico. Otra ventaja de este sistema es que se pueden tener distintas pinzas para un solo cono, pudiendo montar herramientas de diferentes diámetros en un solo cono. En cuanto a precisión, una pinza de alta calidad puede dar una desalineación de 78 mm a 25 mm desde el plano de la cara del cono. Estos resultados se consiguen con conos y pinzas de muy alta calidad, donde el ajuste se realiza de forma manual. Para algunas operaciones, las pinzas de sujeción mecánica no son lo suficientemente rígidas o precisas. En 74 Sección de cono hidráulico Debido a que todo el sistema hidráulico está aislado del exterior, las impurezas como la grasa, viruta, etc. no pueden dañar el sistema de amare. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Los conos de sujeción hidráulica minimizan la desalineación (runout) de la herramienta respecto al cono. Según algunas marcas comerciales, se puede llegar a valores por debajo de los 2.7 mm medidos a una distancia de 2.5x∅hta desde el final del cono. barrenado y rimado, la operación fundamental y que determina la terminación de la mecanización es el roscado. • Puesta en marcha. Además de precisión y rigidez, los conos hidráulicos son capaces de soportar fuerzas de corte elevadas (tanto laterales como de torsión). Como ya ha sido mencionado en este capitulo, gracias a su práctico diseño, el centro de maquinado permite realizar trabajos de fresado, perforado y roscado programable, es decir la puesta en marcha dependera de la complejidad de la pieza. Como gran desventaja que plantean los conos hidráulicos se puede achacar por un lado su elevado coste, hasta 5 veces más que uno convencional y, por otro, que sólo se pueden utilizar herramientas de un solo diámetro con cada cono. Recopilará información técnica sobre los procesos de roscado en fresadora. Algunos fabricantes resuelven este último problema permitiendo introducir unas membranas adicionales entre la original y la herramienta, ofreciendo así diferentes diámetros en un solo cono. Estos fabricantes aseguran que cada membrana puede introducir una desalineación adicional de 1mm aproximadamente. Por lo general, este tipo de conos se utilizan en operaciones de acabado y en el mecanizado de moldes en materiales duros. CONTEXTUALIZACIÓN Competencia científico-teórica. Comprender los principios de palanca, fuerza, velocidad y ángulos aplicados en las principales partes de las fresadoras. El alumno: • Investigará y explicará como se aplican los principios de palanca, fuerza, velocidad y ángulos en las principales partes de la fresadora. Competencia analítica. • Operaciones. Aunque se pueden hacer combinaciones en operaciones especiales, son configuradas para realizar operaciones especificas, variando en algunas como Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Comprender el uso de ángulos en el afilado de herramientas de corte. El alumno: • Elaborará un cuadro sinóptico 75 mencionando los ángulos que se utilizan en las herramientas de corte utilizadas para el maquinado de roscas en la fresadora. 76 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO Unidad de aprendizaje: 2 Práctica número: 4 Nombre de la práctica: Maquinado de una pieza en la fresadora horizontal. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá. elaborar una guía de rieles de transmisión de carros de arrastre, empleando una fresadora horizontal de dos cabezales de acuerdo con las especificaciones del dibujo, para la fabricación de piezas mecánicas de uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 7 hrs. Materiales • • • Barra de acero coldrolled de 100 x 10 x 10 cm. Soluble de corte. Manual de operación. Maquinaria y equipo • Fresadora horizontal de dos cabezales. • Escuadras. • Vernier. Herramienta • Juego de herramientas para mecánico. • Juego de combinadas. • llaves Lima plana musa. De seguridad: • Mandil. • Anteojos. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales77 Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica, de acuerdo con el manual del fabricante de la máquina. 2. Analizar las vistas, isométrico y medidas del dibujo de la pieza a fabricar que se muestran en las figuras 8, 9 y 10. Nota: El dibujo no está a escala, todas las cotas están en milímetros. Fig. 8 Vista lateral y Fig. 9 Vista superior. (Respectivamente) 100 40 1000 20 800 78 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Procedimiento Figura 10 Vista Frontal y Fig. 11 Isométrico. 20 20 20 40 40 100 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 79 Procedimiento 3. Revisar el manual de operación del fabricante para la utilización de la máquina. 4. Preparar el material que se va a emplear. 5. Preparar la barra guía a maquinar, escuadrando perfectamente las caras de ésta, se recomienda utilizar una escuadra universal. 6. Determinar el proceso de maquinado. • Seleccionar el cortador considerando tipo y tamaño. • Seleccionar el árbol o adaptador necesario para sujetar el cortador. • Seleccionar el o los dispositivos de sujeción necesarios, de acuerdo con la pieza a maquinar. • Seleccionar el líquido refrigerante que se requiere para la elaboración de la pieza. • Montar los dispositivos de sujeción y la pieza a maquinar en la mesa de la fresadora. • Colocar en los husillos los sujetadores de los cortadores. • Colocar los cortadores dentro de los sujetadores. • Seleccionar y ajustar la velocidad y avance, de acuerdo con el material a remover. • Ajustar la mesa en la posición y localización exacta del corte. • Ajustar los husillos para la posición y localización exacta del corte. • Ajustar la profundidad de corte. 7. Repetir los pasos para cada cambio de herramienta. Nota: En este tipo de fresadoras, los maquinados se hacen de forma simultánea en ambos lados de la pieza, por lo que se deberán montar los mismos cortadores en ambos husillos. En cuanto al movimiento de los husillos, éste se efectúa en forma simultánea, comandado por un solo control de avance. 8. Realizar maquinado de las ranuras laterales. 9. Calcular la velocidad y profundidad de corte por pasada hasta alcanzar la profundidad requerida por la ranura 10. Práctica un barreno en la posición marcada en el plano como extremo de la ranura lateral, a la profundidad requerida Nota: Se debe considerar el material empleado, así como el tipo y medida del cortador empleado. 11. Cambiar la herramienta a un cortador a la medida requerida por la ranura. 12. Realizar el maquinado de la ranura, ingresando el cortador en el barreno prácticado y en la cantidad de pasadas calculadas. 13. Realizar el maquinado de los escalones laterales. 14. Efectuar nuevo cambio de herramienta para realizar el maquinado de los escalones laterales. 80 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 15. Realizar el maquinado considerando la cantidad de pasadas a efectuar hasta alcanzar la medida requerida. 16. Verificar que los cortes y las medidas estén de acuerdo con las especificaciones del dibujo de la pieza. 17. Realizar un reporte de la práctica que incluya: 18. Las diferencias obtenidas entre la pieza terminada y el plano de la pieza. Observaciones. Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 81 Lista de cotejo de la práctica número 4: Maquinado de una pieza en la fresadora horizontal. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Sí Desarrollo No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Analizó las vistas, isométrico y medidas del dibujo de la pieza a fabricar que se muestran en las figuras 8, 9 y 10. 2. Revisó el manual de operación del fabricante para la utilización de la máquina. 3. Preparó el material que se va a emplear. 4. Preparó la barra guía a maquinar, escuadrando perfectamente las caras de ésta, se recomienda utilizar una escuadra universal. 5. Determinó el proceso de maquinado. 6. Repitió los pasos para cada cambio de herramienta. 7. Realizó maquinado de las ranuras laterales. 8. Calculó la velocidad y profundidad de corte por pasada hasta alcanzar la profundidad requerida por la ranura. 9. Cambió la herramienta a un cortador a la medida requerida por la ranura. 10. Realizó el maquinado de la ranura, ingresando el cortador en el barreno practicado y en la cantidad de pasadas calculadas. 11. Realizó el maquinado de los escalones laterales. 12. Efectuó nuevo cambio de herramienta para realizar el maquinado de los escalones laterales. 13. Realizó el maquinado considerando la cantidad de pasadas a efectuar hasta alcanzar la medida requerida. 14. Realizó un reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables 82 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados Observaciones: PSP: Hora de inicio: Hora de término: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Evaluación: 83 Unidad de aprendizaje: 2 Práctica número: 5 Nombre de la práctica: Maquinado de una pieza en una fresadora vertical. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá elaborar una base para un mecanismo de una silla de paleta abatible, empleando la fresadora vertical de mesa giratoria y dos cabezales y las especificaciones del dibujo para su fabricación en serie en la industria. Escenario: Taller. Duración: 7 hrs. Materiales • Materia prima en bruto, según necesidades. Maquinaria y equipo • Fresadora de mesa giratoria y dos cabezales. • Franelas. • Anteojos. • Solución de corte. • Vernier. • Herramienta • Juego de combinadas. • Barras paralelas (gruesos paralelos). • llaves Lima plana musa. Escuadra universal. De seguridad: 84 • Mandil. • Anteojos de seguridad. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Interpretar el dibujo de la pieza que se va a elaborar, figuras 12 y 13. 3. Revisar el manual de operación de la fresadora. 4. Verificar las condiciones de operación de la máquina. 5. Preparar la pieza a maquinar, escuadrando perfectamente las caras de ésta, se recomienda utilizar una escuadra universal. 6. Determinar el orden de maquinado. • Seleccionar el cortador de acuerdo con su tipo y tamaño. • Seleccionar el árbol o adaptador necesario para sujetar el cortador. • Seleccionar el o los dispositivos de sujeción necesarios para la pieza a maquinar. • Montar los dispositivos de sujeción y la pieza a maquinar en la mesa de la fresadora. • Colocar los sujetadores de los cortadores en los husillos. • Colocar los cortadores dentro de los sujetadores. • Seleccionar y ajustar la velocidad y avance correctos, dependiendo del material a remover. • Ajustar la mesa en la posición y localización del corte. • Ajustar los husillos para la posición y localización exacta del corte. • Ajustar la profundidad de corte. 7. Realizar un barreno de acuerdo con la medida de la ranura más pequeña en la posición 8. 9. 10. 11. 12. en donde se maquinará el inicio de la ranura. Efectuar el barreno central. Efectuar los barrenos simétricos de las esquinas. Efectuar el maquinado de la ranura mayor. Efectuar el maquinado de la ranura menor. Repetir el procedimiento para cada cambio de herramienta Nota: En este tipo de fresadoras, un cabezal efectúa el maquinado en bruto de los contornos y figuras de la pieza a fabricar, el otro cabezal realiza el acabado de la pieza, por lo que el procedimiento de maquinado de ambos cabezales es el mismo; la única diferencia entre los maquinados es que una herramienta, la de acabado, debe estar siempre a un nivel más bajo con respecto a los maquinados de la pieza, para poder efectuar el terminado con arranque de viruta. Esto implica que en el primer maquinado, el segundo cabezal, el de acabado, deberá efectuar una corrida en vacío. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 85 Procedimiento El montaje de las piezas en bruto debe efectuarse mientras la mesa giratoria esté en operación para llevar la pieza hacia el segundo cabezal. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. Fig.12 vista superior y Fig. 13 Vista Lateral Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en milímetros. 100 5 diámetro 70 .5 10 .mm. 20 .5 70 .5 10 10 30 15 86 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Lista de cotejo de la práctica número 5: Maquinado de una pieza en una fresadora vertical. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo Sí No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Interpretó el dibujo de la pieza que se va a elaborar. 2. Revisó el manual de operación de la fresadora. 3. Verificó las condiciones de operación de la máquina. 4. Preparó la pieza a maquinar, escuadrando perfectamente las caras de ésta, se recomienda utilizar una escuadra universal. 5. Determinó el orden de maquinado. 6. Seleccionó y ajustar la velocidad y avance correctos, dependiendo del material a remover. 7. Ajustó la mesa en la posición y localización del corte. 8. Realizó un barreno de acuerdo con la medida de la ranura más pequeña, en la posición en donde se maquinará el inicio de la ranura. 9. Efectuó el barreno central. 10. Efectuó los barrenos simétricos de las esquinas. 11. Efectuó el maquinado de la ranura mayor. 12. Efectuó el maquinado de la ranura menor. 13. Repitió el procedimiento para cada cambio de herramienta. 4 Separar los residuos recuperables 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 87 Observaciones: PSP: Hora de inicio: 88 Hora de término: Evaluación: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Unidad de aprendizaje: 2 Práctica número: 6 Nombre de la práctica: Maquinado de una pieza con la fresadora para roscas. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá. Elaborar las roscas en los extremos de un cople para tubería de alta presión, utilizando una fresadora de roscas, y las especificaciones del dibujo para su uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 8 hrs. Materiales • • • • Tubo industrial de 3” de diámetro, cédula 20. Maquinaria y equipo • Fresadora para roscas. • De seguridad: • Mandil. • Anteojos de seguridad Solución de corte. Manual de operación. Tabla estándar de roscas, según la normatividad internacional. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Herramienta • • • • • • • Para centrado, juego de herramientas para mecánico. Juego de llaves mixtas. Buril para rosca Acme. Buril para rosca nacional americana. Buril para refrentado y cilindrado. Lima plana fina. Plantillas de buriles. 89 Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Interpretar el dibujo y sus especificaciones con el propósito de preparar material, máquina y herramienta, figura 14. 3. Preparar las 50 piezas requeridas cilindrando y refrentando el tubo hasta alcanzar la longitud del cople. 4. Preparar el tubo para el tallado de la rosca, si es necesario. 5. Seleccionar la fresa para el tipo de rosca a maquinar. 6. Verificar las condiciones de operación de la máquina, de acuerdo con el manual de operación. 7. Verificar en tablas el paso de la rosca y la profundidad de filete. 8. Verificar en tablas la profundidad de corte por pasada hasta alcanzar la altura total del filete. 9. Verificar en tablas la velocidad de giro del husillo principal en función de la profundidad de corte, tipo de material, auxiliándose de las tablas que proporciona el manual de operación de la máquina. 10. Montar en el chuck la fresa roscadora seleccionada. 11. Colocar la pieza a roscar en la boquilla del husillo principal, verificando que la fresa roscadora no golpee el husillo. 12. Ajustar la posición de la fresa hasta alcanzar la posición inicial de maquinado. 13. Ajustar la velocidad de giro del chuck principal sincronizándola con la velocidad de giro del chuck portafresa. 14. Encender la máquina. 15. Apagar la máquina cuando se ha alcanzado la longitud de rosca requerida. Nota: Automáticamente el chuck portafresa se desplazará tangencialmente a la pieza en donde se talla la rosca, a fin de desplazarse 1 paso de la rosca. 16. Invertir el sentido de giro del husillo. 17. Encender la máquina nuevamente. (El chuck portafresa se desplazará en sentido inverso, automáticamente). 18. Detener la máquina cuando se haya alcanzado la posición inicial de maquinado. 19. (Repetir el proceso hasta alcanzar la profundidad de filete requerida por el tornillo según la norma). 20. Repetir el procedimiento hasta completar el lote requerido. Nota: Se recomienda hacer varias roscas de medidas diferentes a fin de ejercitar el procedimiento base de operación de la máquina, no será necesario fabricar 90 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Procedimiento lotes numerosos de piezas, es suficiente que se maquinen entre 5 y 10 roscas de cada medida. Realizar un reporte de la práctica que incluya: 21. Medición de cada uno de los diferentes tipos de roscas y registrar su valor con respecto a las del dibujo. 22. Comparar cada una de las mediciones con lo que la máquina tuvo que recorrer en avance automático y registrar las diferencias. Observaciones. Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. 5” Rosca interior 28 hilos/pulg 3” Rosca exterior 28 hilos/pulg Fig. 14 Rosca. Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en pulgadas. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 91 Lista de cotejo de la práctica número 6: Maquinado de una pieza en una fresadora para roscar. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Sí Desarrollo No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Interpretó el dibujo y sus especificaciones con el propósito de preparar material, máquina y herramienta. 2. Preparó las 50 piezas requeridas cilindrando y refrentando el tubo hasta alcanzar la longitud del cople. 3. Preparó el tubo para el tallado de la rosca, si es necesario. 4. Seleccionó la fresa para el tipo de rosca a maquinar. 5. Colocó la pieza a roscar en la boquilla del husillo principal, verificando que la fresa roscadora no golpee el husillo. 6. Ajustó la posición de la fresa hasta alcanzar la posición inicial de maquinado. 7. Ajustó la velocidad de giro del chuck principal sincronizándola con la velocidad de giro del chuck portafresa. 8. Encendió la máquina y la apagó cuando se alcanzó la longitud de rosca requerida. 9. Invirtió el sentido de giro del husillo y encendió la máquina nuevamente. 10. Detuvo la máquina cuando se alcanzó la posición inicial de maquinado. 11. Repitió el procedimiento hasta completar el lote requerido. 12. Realizó el reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados 92 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Observaciones: PSP: Hora de inicio: Hora de término: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Evaluación: 93 RESUMEN En este capítulo se establecieron los fundamentos para determinar las necesidades de maquinado de una pieza a partir de los requerimientos del diseño para su fabricación en maquinas especiales, tales como las fresadoras especiales. Se tuvo que realizar el análisis de la información contenida en el diseño de la parte, tales como los materiales, las dimensiones, las tolerancias, los acabados, los tratamientos térmicos y las consideraciones del maquinado para procesos especiales, así como las herramientas usadas. Entre las necesidades del maquinado se estudiaron los materiales, su calidad, su preparación, el cálculo de pasadas por maquinado y el calculo de la profundidad de corte. También se vio en este, las velocidades a usar de acuerdo al tipo de material de la herramienta y el tipo de material a mecanizar. Entre las condiciones del maquinado de una pieza específica, se consideraron, la velocidad de avance de la herramienta, la profundidad de corte y las revoluciones del husillo, ejemplificando de acuerdo a una pieza sencilla para el mejor entendimiento del alumno. 94 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS 1. ¿Que semejanzas encuentras en una maquina especial de este tipo y una maquina convencional de fresado? 2. Mencione al menos cinco ejemplos prácticos (productos) donde puedan ser aplicada una maquina de este tipo. 3. ¿Cuál es la ventaja frente a una maquina fresadora común? 4. ¿Cual es la diferencia con un centro de maquinados? Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 95 Rectificadoras Especiales. finalizar la unidad, el alumno realizará operaciones básicas en rectificadoras especiales y afiladoras de acuerdo con las especificaciones del dibujo de piezas mecánicas para su elaboración. Al 96 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE MAQUINADO DE PIEZAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES. 108 HRS. Módulo Unidad de Aprendizaje 3.-Operación con las rectificadoras especiales. 4.-Operaciones maquinas herramienta especiales barrenado. 22 Hrs. Resultados de Aprendizaje con de 34 Hrs. 3.1.-Realizar operaciones de maquinado empleando la rectificadora sin centros para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 4 Hrs. 3.2.-Realizar operaciones de maquinado empleando las rectificadoras frontales y verticales para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 10 Hrs. 3.3.-Realizar operaciones de maquinado empleando la rectificadora de levas para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 4 Hrs. 3.4.-Realizar de operaciones de maquinado empleando la máquina afiladora para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 4 Hrs. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 97 SUMARIO ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ • Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramentales. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. El rectificado es una operación que se efectúa en general con piezas ya trabajadas anteriormente por otras máquinas herramientas hasta dejar un pequeño exceso de metal respecto a la dimensión definitiva. El rectificado tiene por objeto alcanzar en las dimensiones tolerancias muy estrictas y una elevada calidad de acabado superficial; se hace indispensable en el trabajo de los materiales duros o de las superficies endurecidas por tratamientos térmicos. Las herramientas empleadas son muelas giratorias. RECTIFICADORA SIN CENTROS. • Ambos cabezales portapiedras viene con rectificador hidráulico de ruedas abrasivas con control de velocidades variables • Fuente de energía hidráulica independiente detrás de la maquina. RESULTADO DE APRENDIZAJE 3.1. 3.1.1 98 Realizar operaciones de maquinado empleando la rectificadora sin centros para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. Rectificadoras centros. sin Esmeriladora sin centros Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales t = tiempo que la rueda está en contacto APLICACIONES DEL ESMERIL AMOLADOR SIN CENTROS • Métodos de trabajo. PROFUNDIDAD DE CORTE Las condiciones de esmerilado de desbaste determinan la máxima profundidad de corte. En la operación de acabado la profundidad de corte suele ser pequeña, de 0.0005 a 0.001 pulg (de 0.013 a 0.025 mm). Es posible lograr buen acabado superficial y poca tolerancia mediante el “chisporroteo” o dejando que la rueda se desplace sobre la pieza de trabajo sin aumentar la profundidad de corte, hasta que se apagan o extinguen las chispas. La relación de esmerilado, o número G, es el cociente de las pulgadas cúbicas de material para labrar eliminadas, y las pulgadas cúbicas que pierde la rueda de esmeril. La relación G es importante para calcular los costos del labrado abrasivo y del esmerilado, que puede calcularse con la siguiente expresión: C = Ca + L G tq En donde, C = costo específico de eliminar una pulgada cúbica del material Ca= costo del abrasivo, $/pulg3 G = relación del esmerilado L = gastos generales y por mano de obra, $/h q = rapidez de labrado, pulg3/h Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. con la pieza de trabajo Entre las máquinas de rectificado y labrado abrasivo se encuentran las siguientes: Rectificadoras superficiales: oscilante o giratoria. de mesa Rectificadoras cilíndricas, para trabajo entre centros, sin centro, cigüeñal para conformado de roscas y engranes y para trabajo interno y en otras aplicaciones. Rectificadora de plantilla. Rectificadoras cortadores. para herramienta y Debastadoras para trabajos en piezas de fundición. Recortadoras y perfiladoras. Para labrado abrasivo, de banda, disco y material suelto. Para trabajo continuo, intermitente y vibratorio. • Materiales de trabajo. MUELAS Están compuestas por granos abrasivos aglomerados en dispersión en un cemento que define la forma de la herramienta. Los granos representan infinitos filos que, al actuar con elevada velocidad sobre la pieza en elaboración, arrancan minúsculas partículas de material. Este modo de trabajar indica también los requisitos que 99 deben poseer los abrasivos: dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la rotura. Los abrasivos utilizados actualmente son artificiales. El Alundum (hasta 99 % de Ah03 cristalizado) conocido en el comercio también con los nombres de Corundum, Coralund, Aloxite y Alucoromax, se utiliza generalmente para trabajar aceros. El carburo de silicio (SiC) conocido como Carborundo. Crystolon y Carborite, más duro, pero menos resistentes a la rotura, se utiliza para materiales durísimos que son poco tenaces (fundiciones y carburos metálicos) o materiales blandos (aluminio, latón y bronce). El Borolón es el abrasivo artificial más duro y resistente que se conoce. La dimensión de los granos está vinculada a la utilización de la muela: para muelas desbastadoras se emplea grano grueso; para operaciones de rectificado se pasa de los granos medianos a los finos, hasta llegar a los polvos utilizados para el pulido. desecación lenta se vitrifican en hornos de túnel (a unos 1.500 0C durante 3-5 días). Son de uso corriente y poseen óptimas cualidades, pero presentan poca elasticidad. Los aglomerantes de silicato sódico y arcilla requieren una cocción a 200-300 0C; con esta pasta se construyen muelas menos duras que las anteriores y con acción abrasiva reducida; son más económicas, pero de menor duración. Los aglomerantes elásticos, adoptados para la construcción de muelas delgadas para corte o capaces de un elevado grado de acabado, pueden ser el caucho vulcanizado, la baquelita u otras resinas sintéticas, o goma laca. Los datos característicos de una muela son el tipo de abrasivo, su granulación (gruesa, mediana, fina o muy fina), su tenacidad (muy blanda, blanda, mediana, dura o muy dura), su estructura (cerrada,, mediana o abierta) y el tipo de cemento aglomerante. El número índice del grosor de los granos expresa el número de hilos por pulgada contenido en el último cedazo separador atravesado (los granos más finos llegan hasta 240 hilos). Los aglomerantes de las muelas pueden ser cerámicos, de silicato sódico y arcilla, o elásticos. Los aglomerantes cerámicos, constituidos por arcillas, cuarzo y feldespato, que reducidos a polvo se empastan con el abrasivo y se conforman con moldes apropiados, después de un periodo de 100 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • Herramental. ABRASIVOS SINTÉTICOS El óxido de aluminio (A1203) funciona mejor en los aceros al carbono y de aleación, hierro maleable recocido, bronce duro y metales similares. Las muelas de A1203 no se utilizan en el esmerilado de materiales muy duros, como el carburo de tungsteno, debido a que los granos se desafilan antes de la ruptura. Algunos de los nombres comerciales comunes del óxido de aluminio son Alundum y Aloxita. Los cristales de carburo de silicio (SiC) son muy duros. De acuerdo con la escala Moh, poseen un índice de 9.5; el diamante tiene una dureza de 10 en dicha escala. Los cristales de SiC son frágiles, lo que limita su utilización. Las muelas de carburo de silicio se recomiendan para materiales de baja resistencia a la tensión, como hierro colado, latón, piedra, caucho (o hule), cuero y carburos cementados. • El nitruro de boro cúbico (CBN) es la segunda sustancia más dura natural o artificial. Es útil para esmerilar herramientas y troqueles de aceros de gran dureza y tenacidad. • Puesta en marcha. Primeramente al ajustar las muelas a la distancia requerida mas una distancia de 1/16 de pulgada, del cual se ira cerrando poco a poco hasta que la pieza haga contacto con las muelas en modo encendido desprendimiento de rebaba en forma luminosa, una vez que la pieza salio de su recorrido examine el acabado y las dimensiones, acto seguido, seguido, se termina el ajuste y se coloca la pieza de nueva cuenta en la entrada de la pieza para su recorrido. Elaborará individualmente un listado de materiales de trabajo y herramientas a utilizar. Los diamantes pueden clasificarse como naturales y sintéticos. Los diamantes comerciales se fabrican actualmente como de alta, media y baja resistencia al impacto. CONTEXTUALIZACIÓN • Identificar el impacto ambiental que tienen las industrias en nuestro país. El alumno: Operaciones. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Competencias ambientales. 101 • Determinar el impacto ambiental que tiene el uso de refrigerantes en el rectificado. 3.2.1 • Rectificadoras Verticales. Nomenclatura. El rectificado es una operación que se efectúa en general con piezas ya trabajadas anteriormente por otras máquinas herramientas hasta dejar un pequeño exceso de metal respecto a la dimensión definitiva. El rectificado tiene por objeto alcanzar en las dimensiones tolerancias muy estrictas y una elevada calidad de acabado superficial; se hace indispensable en el trabajo de los materiales duros o de las superficies endurecidas por tratamientos térmicos. Las herramientas empleadas son muelas giratorias. APLICACIONES DEL ESMERIL • Métodos de trabajo. PROFUNDIDAD DE CORTE Las condiciones de esmerilado de desbaste determinan la máxima profundidad de corte. En la operación de acabado la profundidad de corte suele ser pequeña, de 0.0005 a 0.001 pulg (de 0.013 a 0.025 mm). Es posible lograr buen acabado superficial y poca tolerancia mediante el “chisporroteo” o dejando que la rueda se desplace sobre la pieza de trabajo sin aumentar la profundidad de corte, hasta que se apagan o extinguen las chispas. La relación de esmerilado, o número G, es el cociente de las pulgadas cúbicas de material para labrar eliminadas, y las pulgadas cúbicas que pierde la rueda de esmeril. La relación G es importante para calcular los costos del labrado abrasivo y del esmerilado, que puede calcularse con la siguiente expresión: C = Ca + L G tq 102 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. En donde, C = costo específico de eliminar una pulgada cúbica del material Para trabajo continuo, intermitente y vibratorio. • Materiales de trabajo. Ca= costo del abrasivo, $/pulg3 MUELAS G = relación del esmerilado Están compuestas por granos abrasivos aglomerados en dispersión en un cemento que define la forma de la herramienta. Los granos representan infinitos filos que, al actuar con elevada velocidad sobre la pieza en elaboración, arrancan minúsculas partículas de material. Este modo de trabajar indica también los requisitos que deben poseer los abrasivos: dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la rotura. L = gastos generales y por mano de obra, $/h q = rapidez de labrado, pulg3/h t = tiempo que la rueda está en contacto Con la pieza de trabajo Entre las máquinas de rectificado y labrado abrasivo se encuentran las siguientes: Rectificadoras superficiales: oscilante o giratoria. de mesa Rectificadoras cilíndricas, para trabajo entre centros, sin centro, cigüeñal para conformado de roscas y engranes y para trabajo interno y en otras aplicaciones. Rectificadora de plantilla. Rectificadoras cortadores. para herramienta y Debastadoras para trabajos en piezas de fundición. Recortadoras y perfiladoras. Para labrado abrasivo, de banda, disco y material suelto. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Los abrasivos utilizados actualmente son artificiales. El Alundum (hasta 99 % de Ah03 cristalizado) conocido en el comercio también con los nombres de Corundum, Coralund, Aloxite y Alucoromax, se utiliza generalmente para trabajar aceros. El carburo de silicio (SiC) conocido como Carborundo. Crystolon y Carborite, más duro, pero menos resistentes a la rotura, se utiliza para materiales durísimos que son poco tenaces (fundiciones y carburos metálicos) o materiales blandos (aluminio, latón y bronce). El Borolón es el abrasivo artificial más duro y resistente que se conoce. La dimensión de los granos está vinculada a la utilización de la muela: para muelas desbastadoras se emplea grano grueso; para operaciones de rectificado se pasa de los granos medianos a los finos, hasta llegar a los polvos utilizados para el pulido. 103 El número índice del grosor de los granos expresa el número de hilos por pulgada contenido en el último cedazo separador atravesado (los granos más finos llegan hasta 240 hilos). Los aglomerantes de las muelas pueden ser cerámicos, de silicato sódico y arcilla, o elásticos. Los aglomerantes cerámicos, constituidos por arcillas, cuarzo y feldespato, que reducidos a polvo se empastan con el abrasivo y se conforman con moldes apropiados, después de un periodo de desecación lenta se vitrifican en hornos de túnel (a unos 1.500 0C durante 3-5 días). Son de uso corriente y poseen óptimas cualidades, pero presentan poca elasticidad. Los aglomerantes de silicato sódico y arcilla requieren una cocción a 200-300 0C; con esta pasta se construyen muelas menos duras que las anteriores y con acción abrasiva reducida; son más económicas, pero de menor duración. Los aglomerantes elásticos, adoptados para la construcción de muelas delgadas para corte o capaces de un elevado grado de acabado, pueden ser el caucho vulcanizado, la baquelita u otras resinas sintéticas, o goma laca. Los datos característicos de una muela son el tipo de abrasivo, su granulación (gruesa, mediana, fina o muy fina), su tenacidad (muy blanda, blanda, mediana, dura o muy dura), su estructura (cerrada,, mediana o abierta) y el tipo de cemento aglomerante. ABRASIVOS SINTÉTICOS 104 El óxido de aluminio (A1203) funciona mejor en los aceros al carbono y de aleación, hierro maleable recocido, bronce duro y metales similares. Las muelas de A1203 no se utilizan en el esmerilado de materiales muy duros, como el carburo de tungsteno, debido a que los granos se desafilan antes de la ruptura. Algunos de los nombres comerciales comunes del óxido de aluminio son Alundum y Aloxita. Los cristales de carburo de silicio (SiC) son muy duros. De acuerdo con la escala Moh, poseen un índice de 9.5; el diamante tiene una dureza de 10 en dicha escala. Los cristales de SiC son frágiles, lo que limita su utilización. Las muelas de carburo de silicio se recomiendan para materiales de baja resistencia a la tensión, como hierro colado, latón, piedra, caucho (o hule), cuero y carburos cementados. El nitruro de boro cúbico (CBN) es la segunda sustancia más dura natural o artificial. Es útil para esmerilar herramientas y troqueles de aceros de gran dureza y tenacidad. Los diamantes pueden clasificarse como naturales y sintéticos. Los diamantes comerciales se fabrican actualmente como de alta, media y baja resistencia al impacto. • Herramental. Las herramientas de corte para esta maquina puede ser de acuerdo a la mecanización necesaria. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. a) RECTA. b) ESCOTADA DOS LADOS. c) RUEDA CON ARMADURA METÁLICA Y ABRASIVO PEGADO EN LA CIRCUNFERENCIA. d) DISCO ABRASIVO DE CORTA. e) RUEDA CILÍNDRICA. f) RUEDA DE COPA RECTA. g) RUEDA DE COPA ABOCINADA. • La identificación de muelas se da a continuación. Operaciones. DIFERENCIAS CON OTROS MECANIZADOS: • Numero indefinido de filos cortantes. • Puntos de corte situados aleatoriamente. • Tamaño de la viruta muy pequeño. • Altas velocidades de corte. • Proceso no estacionario. (Geometría Variable). • Mucha energia consumida. • La rueda de esmeril es autoafilante. • Se llega a acabados superficiales de hasta 0.025 μm. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • Puesta en marcha. 105 Comprender el uso de la herramienta para la rectificadora. El PSP: • Explicará de que manera influye una mala selección de herramienta en el maquinado de piezas en el cepillo 3.2.2 • Rectificadoras frontales. Nomenclatura. Rectificado plano con muela frontal Revisará en forma grupal el método de trabajo para la elaboración de piezas mecánicas en rectificadoras vertical. CONTEXTUALIZACIÓN Competencia emprendedora. De acuerdo a los tipos de maquinados que se pueden realizar en una rectificadora vertical emprenderá su negocio propio. El alumno: • En este sistema el eje de la muela es perpendicular a la superficie que debe rectificarse. Por consiguiente, la muela, que es cilíndrica, ataca la pieza por su cara frontal, mientras gira a una velocidad de corte vm determinada (movimiento de corte); al mismo tiempo avanza periódicamente en dirección axial hacia la pieza, lo que constituye el movimiento de penetración av que ocasiona la profundidad de pasada. La pieza se desplaza longitudinalmente a una velocidad vp y transversalmente con un avance at si el ancho a rectificar es mayor que el diámetro de la muela; no obstante, en algunas máquinas, estos movimientos los realiza la muela. De acuerdo a los conocimientos adquiridos en el rectificado de piezas determinara que tipo de negocio puede emprender realizando una investigación de campo donde recopile los requisitos necesarios para colocar una micro empresa. Competencia lógica. 106 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • Materiales de trabajo. Tamaño del grano Rectificadora de superficies planas. • Métodos de trabajo. Existen rectificadoras especiales para perfiles, roscas, Ruedas dentadas, levas, cigüeñales, etc. Las piezas que contienen orificios y que no pueden girar sobre sí mismas se rectifican en máquinas de husillo vertical cuya muela, además de girar, realiza una traslación circular. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. El tamaño se designa por un número que corresponde al número de hilos por pulgada lineal que tiene el tamiz empleado. Según el tamaño, los granos abrasivos tienen diversas aplicaciones. 107 -Muelas de plato, (F) -Muelas de disco embutido, (G) Hay una diversidad de perfiles particulares para muelas no cilíndricas de poco espesor. • • Herramental. Operaciones. Las operaciones básicas de este tipo de esmeriladoras son plano frontal, sin embargo este puede hacerse de manera rotatoria Rectificado plano con muela frontal La norma UNE 16-300-75 señala siete formas típicas: -Muelas planas, (A) -Muelas planas con escote, (B) -Muelas planas con dos escotes, (C) -Muelas de vaso, (D) -Muelas de copa, (E) 108 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • Puesta en marcha. El objeto es colocado en la mesa imantada, alineada y asegurada por topes, para evitar el movimiento de las piezas a mecanizar. La muela es acercada en primera instancia sin que toque la pieza, inmediatamente se enciende la maquina y se va acercando la muela, poco a poco hasta hacer contacto con la pieza (notese que inicia el desprendimiento de rebaba en forma luminosa. RESULTADO DE APRENDIZAJE 3.3. Realizar operaciones de maquinado empleando la rectificadora de levas para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 3.3.1. • Rectificadoras por levas de precisión. Nomenclatura. La nomenclatura de las maquinas por levas se da a continuación. Recopilará información bibliográfica sobre las partes externas y método de trabajo de las rectificadoras frontales. CONTEXTUALIZACIÓN Competencia lógica. El PSP: a). Contra punto b). Muela c). Refrigerante d). Pieza a rectificar e).Lector de mando (leva) • • • En este caso la maquina es especifica para la elaboración de productos con excéntricos. Aplicará las teorías de fuerzas en el rectificado de piezas. Explicará como se aplican las teorías de fuerzas en el rectificado de una placa. El alumno: Demostrará por medio de un dibujo como se comportan las fuerzas al rectificar una pieza explicando si se somete a tensión o compresión la pieza. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. La norma UNE 16-300-75 señala siete formas típicas: 109 una superficie plana, puede ser como vemos en la figura 74. -Muelas planas, (A) -Muelas planas con escote, (B) -Muelas planas con dos escotes, (C) -Muelas de vaso, (D) -Muelas de copa, (E) -Muelas de plato, (F) -Muelas de disco embutido, (G) Hay una diversidad de perfiles particulares para muelas no cilíndricas de poco espesor. • Debemos tener presente que en una rectificadora existen dos movimientos como son el circular de la muela y el de vaivén de la mesa que contiene la superficie a rectificar o en el caso de que la pieza a rectificar sea un eje existirán dos movimientos circulares, el de la muela y el del eje; es debido a estos dos movimientos que la superficie tratada puede tener el aspecto que se muestra en la figura 74 en el caso de superficie plana. Recordemos que cuando un rotor, en este caso una muela, está desequilibrada, existe una fuerza centrífuga según la ecuación: Herramental. Cuando montamos una muela en una rectificadora, debemos realizar ciertas operaciones para que la misma quede en condiciones de realizar correctamente el rectificado de la superficie que deba tratar; entre estas operaciones están el equilibrado de la muela, sujeción de la misma en el eje y diamantado de su superficie. Si la muela no está correctamente centrada o tiene un desequilibrio apreciable, el perfil resultante, al rectificar 110 Donde m es el desequilibrio, R es el radio donde se encuentra el desequilibrio y w es la velocidad angular de la muela. La estructura de la rectificadora recibe la fuerza centrífuga provocada por el desequilibrio de la muela, que se transmite a través del eje y de los cojinetes; esta fuerza provoca un desplazamiento vectorial diferente en cada momento durante el giro de la muela debido a que normalmente una rectificadora tiene una rigidez mayor en sentido vertical y menor en sentido horizontal, por tanto el desplazamiento vectorial que describe es una elipse y no un círculo. Debido a esto cuando rectificamos una superficie plana la vibración que ataca a esta superficie lo hace en el eje menor de la elipse y cuando Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. rectificamos un cilindro la vibración ataca a este en el eje mayor de la elipse. En la figura 75 se muestra la representación de una rectificadora donde podemos observar la formación de la elipse descrita, provocada por el desequilibrio de la muela; debido a que la rigidez es diferente en cada eje, la velocidad angular del desplazamiento también es diferente. En la figura 76 vemos una rectificadora de cilindros, donde tenemos dos velocidades angulares w1 de la muela y w2 del cilindro. Además vemos que el ataque se realiza por el radio mas largo de la elipse. Dependiendo de la relación entre w1 y w2 y de la rigidez de la maquina rectificadora, es decir de la elipse formada, pueden generarse en la superficie del cilindro perfiles poligonales como los mostrados en la figura 77. Tenemos: Como RgX < RgY, Entonces weX < weY El vector ¬s representa la vibración vectorial, del centro de la muela, provocada por la fuerza centrífuga ¬F cuando gira a una velocidad angular w, dependiendo ademas de la rigidez de la estructura Rg, ya sea RgX o RgY y de la velocidad angular de la excentricidad we ya sea weX o weY, según el punto angular donde se encuentre ¬F: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. En el caso de una superficie plana el perfil que se genera es tal como se muestra en la figura 78, dependiendo siempre de la velocidad angular de la muela, de la plataforma y del desequilibrio de la muela. 111 La altura h y forma del perfil se puede calcular matemáticamente, pero no entraremos en ello pues la intención del autor es que el libro sea práctico. • Operaciones. El incremento de la productividad junto con la reducción de los costes de mantenimiento, son elementos clave de un proceso económico. La solución óptima implica ciclos que actúan fuera del mecanizado, así como el control de las condiciones de la máquina. Controlar ciclos como la velocidad de aproximación muela/pieza, muela/diamante o la profundidad de diamantado, significa incrementar la productividad de las máquinas herramienta. Controlar en tiempo real las condiciones de la máquina, signifi ca eliminar las causas aleatorias de paro máquina, permitiendo efectuar un mantenimiento programado que es sinónimo de eficacia y uso cuidadoso de las instalaciones. • Puesta en marcha. El objeto es colocado entre los puntos , alineada y asegurada por las puntas, para evitar el movimiento de las piezas a mecanizar es usado en un punto un sistema de arrastre. La muela es acercada en primera instancia sin que toque la pieza, inmediatamente se enciende la maquina y se va acercando la muela, poco a poco hasta hacer contacto con la pieza (notese que inicia el desprendimiento de rebaba en forma luminosa. Revisará en forma grupal el método de trabajo para la elaboración de piezas mecánicas en rectificadoras para levas de precisión. CONTEXTUALIZACIÓN Competencia científico-teórica. Identificar las estructuras moleculares de las 112 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. piedras abrasivas para rectificado. El alumno: • Elaborará un cuadro comparativo en donde muestre la identificación de los diferentes tipos de materiales y el uso. Competencia de información. Adquirir el hábito de la búsqueda de información en beneficio de su preparación profesional y personal. El alumno: • Realizará una investigación en internet, y libros de tablas de tolerancias para los trabajos de Rectificado. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 113 RECTIFICADORA UNIVERSAL HERRAMIENTAS Y FRESAS RESULTADO DE APRENDIZAJE 3.4. Realizar operaciones de afilado de herramientas empleando la máquina afiladora para la obtención de herramentales afilados de acuerdo con sus especificaciones de norma. 3.4.1. • Afiladoras herramientas monocortantes. para Nomenclatura. Herramientas monocortantes. Como sucede con cualquiera otra herramienta de corte, estas se afilan, o a veces se rompen durante el uso normal. Ningún taller de máquinas para producción puede funcionar a su máxima eficiencia si no se conservan afiladas todas sus herramientas de corte. DE Una máquina de múltiples aplicaciones capaz de afilar una gama muy amplia de herramientas en acero rápido, herramientas con punta de carburo, cortador rotatorio de metales fresa espiral, sierra para ranurar metales, cortadoras cilíndricas, fresa de disco y de refrentar, cortadora involuta de engranajes, cortadora de hierros angulares, cortadora convexo y cóncavo, fresa de espiga, cortadora de ranuras, etc. Apropiado también para rectificar ángulos de escariadores y cortar el frente por las estrías de machos Con accesorios opcionales especiales se puede rectificar broca de barrena, machos y rectificar en radio Velocidad del husillo: 2800 rpm y esta controlado por un conmutado inversor La rectificadora o esmeril para cortadores y herramientas es una herramienta esencial para dicho propósito. En un taller grande de maquinado se tienen varias de estas rectificadoras ocupadas en forma continua en afilado y reacondicionamiento de una gran diversidad de herramientas de corte. Por lo menos una rectificadora para cortadores y herramientas es casi esencial para cualquier taller de maquinados que espere que sus operarios entreguen trabajo de primera calidad. 114 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • Métodos de trabajo. VELOCIDADES La velocidad de las ruedas depende de su tipo, del material aglomerante y de las condiciones de operación. Las velocidades de las ruedas varían entre 4500 y 18000 pie/min (entre 1 400 y 5 500 m/min). Las velocidades de trabajo dependen del tipo de material, de la operación de esmerilado y de la rigidez de la máquina. Las velocidades de trabajo varían entre 15 y 200 pie/min. Las maquinas mas comunes en el afilado de herramientas monocortantes son las rectificadora de herramientas y la afiladora, que nos permiten hacer afilados como los que a continuación se muestran, con características muy especiales, como son el ancho de una garganta, el ángulo de un buril para hacer una cuerda, algún radio en un buril y figuras con geometrías y dimensiones bien definidas y bajo ciertas tolerancias. AVANCES El avance transversal depende del ancho de la muela o rueda de amolar. Para un esmerilado de desbaste este avance varía de un medio a tres cuartos del ancho de la rueda. Para el acabado se requiere un avance más pequeño, que varía entre un décimo y un tercio del ancho de la muela. • Materiales de trabajo. MUELAS Están compuestas por granos abrasivos aglomerados en dispersión en un cemento que define la forma de la herramienta. Los granos representan infinitos filos que, al actuar con elevada velocidad sobre la pieza en elaboración, arrancan minúsculas partículas de material. Este modo de trabajar indica también los requisitos que deben poseer los abrasivos: dureza, resistencia al desgaste y resistencia a la rotura. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 115 • • Herramental. La tabla siguiente nos muestra el montaje y el rectificado de las muelas. Puesta en marcha. En el caso de muelas "crudas", sin solidificar, el sistema es totalmente diferente pues no se pueden hacer girar ya que su material se esparciría; el sistema es colocarlas en una plataforma dotada de un sistema basculante X-Y electrónico que detecta el desequilibrio en magnitud y ángulo sin la necesidad de girar (figura 79). Este sistema es suficiente preciso para realizar el equilibrado pero no tanto como las máquinas que giran por lo que solo es recomendable para este caso en concreto. Cuando la muela se desgasta de forma irregular generalmente se desequilibra a medida que transcurren las horas de trabajo de la rectificadora y por tanto es necesario equilibrarla de nuevo cada cierto tiempo. Es por ello que son necesarios equipos, montados en la rectificadora, que de forma permanente miden y presentan en una pantalla digital o computadora, el nivel de vibración de la muela. • Operaciones. Las operaciones son usadas en el afilado de herramientas de corte. 116 Existen equipos de equilibrado de muelas que actúan durante el proceso de trabajo y que detectan el desequilibrio de la muela compensando éste automáticamente mediante la inyección de líquido en cámaras que giran adosadas a la muela, instaladas previamente para tal efecto. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Revisará en equipos el método de trabajo para la elaboración de piezas mecánicas en afiladoras para herramientas monocortantes. CONTEXTUALIZACIÓN Competencia científico-teórica. Relacionar los principios de velocidad y ángulos aplicados en el afilado de herramientas. El alumno: • Realizará un cuadro comparativo en donde muestre como afecta la velocidad con respecto al ángulo requerido en el momento de afilar una herramienta de corte. Competencia lógica. Comprender como temperatura en el herramientas. afecta afilado la de El alumno: • Demostrará por medio de un dibujo como se comportan las temperaturas y de que manera afectan el afilado de herramientas. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 117 PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO Unidad de aprendizaje: 3 Práctica número: 7 Nombre de la práctica: Rectificado de rodillos en rectificadora sin centros. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá efectuar el rectificado de un rodillo sencillo una rectificadora sin centros y de acuerdo con las especificaciones del dibujo para su uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 6 hrs. Materiales Maquinaria y equipo Herramienta • Rodillos sencillos para la banda transportadora. • Máquina rectificadora sin centros. • Juego de herramientas para mecánico. • Brocha de 2”. • Dispositivos para rectificado. • Juego de llaves combinadas. • Llave Allen de ¼”. • Piedras abrasivas de varios tamaños. • Vernier. • Aceite soluble. • De seguridad: • Mantas de algodón. • Mandil. • Anteojos de seguridad. 118 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Revisar detenidamente los esquemas de operación de la rectificadora sin centros ver las figuras 15, 16 y 17. 3. Revisar detenidamente el dibujo y sus especificaciones para realizar el rectificado figura 18, deben rectificarse al diámetro rebajando 30 milésimas de pulgada para la aplicación que se requiere. 4. Preparar el material que se va a rectificar. (El rectificado se efectuará sobre la superficie de diámetro mayor, reduciéndolo hasta 190 mm - 30 milésimas de pulgada). 5. Verificar las condiciones de operación de la máquina. 6. Hacer los ajustes necesarios, de acuerdo con lo especificado en el manual de operación. 7. Revisar cuidadosamente las muelas abrasivas a fin de detectar fisuras o roturas, así como si son las adecuadas para el tipo de material a rectificar. 8. Cambiar las muelas, si es necesario, de acuerdo con el tipo de material a rectificar. 9. Limpiar perfectamente las muelas abrasivas y las partes de la máquina de grasas y polvo. 10. Limpiar las piezas a rectificar con desengrasante para evitar contaminación a las muelas abrasivas. 11. Revisar que el líquido refrigerante sea el especificado, de acuerdo con las muelas abrasivas y el tipo de material a rectificar. 12. Verificar la medida del cilindrado de los rodillos. 13. Colocar un rodillo sobre la regla de acero. 14. Ajustar la muela conducida al diámetro que presente el rodillo. 15. Retirar el rodillo de la regla de acero. 16. Ajustar el tambor de la muela conducida a 10 milésimas para efectuar el primer rectificado. 17. Encender la máquina rectificadora. 18. Abrir la válvula del refrigerante. 19. Colocar manualmente el rodillo a rectificar y dejar que las muelas lo jalen hacia ellas. 20. Retirar la mano en el momento en que el rodillo sea apresado por las muelas. 21. Revisar las medidas actuales del rodillo. 22. Hacer los ajustes al tambor de alimentación de la rueda conducida para rectificar 10 milésimas más. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 119 23. Efectuar una última rectificada, con los ajustes necesarios sino se alcanza la profundidad 24. 25. 26. 27. 120 deseada para rectificación, 30. Repetir el proceso hasta completar el tamaño del lote. Verificar las condiciones de las muelas abrasivas, después de 15 rectificados. Corregir, si es necesario, las imperfecciones del perfil de la muela. Realizar un reporte de la práctica que incluya: Planos detallados de la pieza fabricada. Descripción del ciclo de trabajo efectuado. Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus soluciones. Observaciones. Conclusiones. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Procedimiento 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. Muela operadora Muela conducida Pieza a rectificar Regla de acero Muela operadora Pieza a rectificar Muela conducida Regla de acero Fig. 16 Vista frontal Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 121 Procedimiento Muela operadora Muela conducida Pieza a rectificar Regla de acero 5 mm 5 mm 190 mm 15 mm 19 mm Fig. 18 Rodillo Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en milímetros. 122 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Lista de cotejo de la práctica número 7: Rectificado de rodillos en rectificadora sin centros. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo Sí No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Revisó detenidamente los esquemas de operación de la rectificadora sin centros. 2. Revisó detenidamente el dibujo y sus especificaciones para realizar el rectificado. 3. Preparó el material que se va a rectificar. 4. Verificó las condiciones de operación de la máquina. 5. Hizo los ajustes necesarios de acuerdo con lo especificado en el manual de operación. 6. Encendió la máquina rectificadora. 7. Abrió la válvula del refrigerante. 8. Colocó manualmente el rodillo a rectificar y dejó que las muelas lo jalaran hacia ellas. 9. Revisó las medidas actuales del rodillo. 10. Hizo los ajustes al tambor de alimentación de la rueda conducida para rectificar 10 milésimas más. 11. Repitió el proceso hasta completar el tamaño del lote. 12. Verificó las condiciones de las muelas abrasivas, después de 15 rectificados. 13. Corrigió las imperfecciones del perfil de la muela. 14. Realizó el reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 123 Observaciones: PSP: Hora de inicio: 124 Hora de término: Evaluación: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Unidad de aprendizaje: 3 Práctica número: 8 Nombre de la práctica: Rectificado de superficies planas en la rectificadora vertical. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá rectificar las superficies planas de la guía para carros de arrastre, utilizando la rectificadora de superficies planas, y las especificaciones del dibujo para uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 6 hrs. Materiales Maquinaria y equipo • Guía para carros de arrastre fabricada en la práctica 4. • Aceite soluble. • Piedras abrasivas varios tamaños. • Mantas de algodón. • Rectificadora vertical. • Dispositivos para rectificado cilíndrico. Herramienta • Juego de combinadas. llaves • Micrómetro. de • Vernier. • De seguridad: • Mandil. • Anteojos de seguridad. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 125 Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. Nota: Se pretende rectificar la superficie plana de la parte superior e inferior de la guía para carros de arrastre fabricada en la práctica 4. La rectificación consistirá en desprender material de la guía mediante muelas rectificadoras, hasta alcanzar una profundidad de 30 milésimas de pulgada. No se deben tocar las ranuras en los filos de la pieza. 2. Revisar superficies y especificaciones del dibujo para que el rectificado sea preciso, véasen las figuras 19, 20, y 21. 3. Revisar el método de trabajo general para el rectificado en una rectificadora vertical. • Colocación de la pieza sobre la mesa. • Traslación de la mesa hasta colocar la pieza a trabajar debajo de la muela. • Apertura de la válvula refrigerante. • Descenso rápido del cabezal portamuela. • Avance normal de pasada para el rectificado. • Paro de avance. • Subida rápida del cabezal portamuela. • Cierre de la válvula del refrigerante. • Desmontaje de la pieza. • Preparar el material que se va a rectificar. • Verificar en las tablas del manual de operación la velocidad de avance y la profundidad de corte para efectuar el rectificado. • Verificar las condiciones de operación de la máquina. • Hacer los ajustes necesarios a la máquina. • Verificar que la muela sea la requerida de acuerdo con el tipo de material a rectificar. • Revisar cuidadosamente la muela abrasiva a fin de detectar fisuras o roturas; cambiar si es necesario la muela de acuerdo con el tipo de material a rectificar. • Limpiar perfectamente la muela abrasiva y las partes de la máquina de grasas y polvo. • Limpiar las piezas a rectificar con desengrasante para evitar contaminar la muela abrasiva. • Revisar que el líquido refrigerante sea el especificado, de acuerdo con la muela 126 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • abrasiva y tipo de material a rectificar. Montar la pieza a rectificar sobre la mesa de la rectificadora. 4. Encender la máquina rectificadora. • Mover el cabezal portamuela hasta tocar la superficie de la pieza a rectificar. • Ajustar los tambores a cero. • Mover la mesa de la rectificadora hasta que la muela se encuentre fuera de la pieza a rectificar. • Ajustar con el tambor correspondiente el cabezal portamuela, a fin de obtener la profundidad por pasada calculada. • Ajustar el avance automático de la mesa para obtener la velocidad de avance calculada. • Abrir la válvula de paso del líquido refrigerante. • Encender el avance automático de la mesa. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 127 Procedimiento Nota: La pieza a rectificar se moverá automáticamente. Detener la máquina cuando la muela abrasiva haya salido completamente de la pieza a rectificar. 5. Cerrar la válvula de paso del líquido refrigerante. 6. Efectuar el retorno de la mesa a la posición original. 7. Apagar el avance automático de la mesa. 8. Desmontar la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora. 9. Realizar un reporte de la práctica que incluya: • Planos detallados de la pieza fabricada. • Descripción del ciclo de trabajo efectuado. • Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus soluciones. • Observaciones. • Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. 2 2 2 4 4 10 Fig. 19 Vista frontal 128 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Procedimiento 10 4 2 Fig. 20 Vista lateral 100 2 80 Fig.21 Vista superior Nota: El dibujo no está a escala, todas las cotas están en milímetros. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 129 Lista de cotejo de la práctica número 8: Rectificado de superficies planas en la rectificadora vertical. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Sí Desarrollo No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Revisó superficies y especificaciones del dibujo para que el rectificado sea preciso, 3. Revisó el método de trabajo general para el rectificado en una rectificadora vertical. 4. Preparó el material que se va a rectificar. 5. Verificó en las tablas del manual de operación la velocidad de avance y la profundidad de corte para efectuar el rectificado. 6. Verificó las condiciones de operación de la máquina. 7. Hizo los ajustes necesarios a la máquina. 8. Verificó que la muela sea la requerida de acuerdo con el tipo de material a rectificar. 9. Encendió la máquina rectificadora. 10. Encendió el avance automático de la mesa. 11. Detuvo la máquina cuando la muela abrasiva salido completamente de la pieza a rectificar. 12. Apagó el avance automático de la mesa. 13. Desmontó la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora. 14. Realizó el reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados 130 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Observaciones: PSP: Hora de inicio: Hora de término: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Evaluación: 131 Unidad de aprendizaje: 3 Práctica número: 9 Nombre de la práctica: Rectificado de superficies planas en la rectificadora frontal. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá rectificar las ranuras de las guías para carros de arrastre, empleando la rectificadora frontal y las especificaciones del dibujo para su uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 6 hrs. Materiales • Guías para arrastre. 132 carros Maquinaria y equipo de • Rectificadora frontal. • Micrómetro. • Vernier. • De seguridad: • Mandril. • Anteojos de seguridad. Herramienta • Juego de combinadas. • Juego de herramientas para mecánico. • llaves Llave Allen de ¼”. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Rectificar las superficies planas especiales que forman las guías propiamente dichas, de la pieza maquinada en la práctica 4. 3. Se rectifica la pared vertical y la horizontal al mismo tiempo; este rectificado pretende reducir el espesor de la pieza en 30 milésimas de pulgada tanto en forma vertical como horizontal. 4. Revisar el método de trabajo general para una rectificadora frontal: • • • • • • • • • Colocación de la pieza sobre la mesa. Traslación de la mesa hasta colocar la pieza a trabajar debajo de la muela. Apertura de la válvula del grifo del refrigerante. Descenso rápido del cabezal portamuela. Avance normal de pasada del rectificado. Paro de avance. Pausa de igualado. Subida rápida del cabezal portamuela. Cierre de la válvula del refrigerante. • Desmontaje de la pieza. 5. Revisar el plano de la pieza a rectificar, véase las figuras 22,23 y 24. 6. Verificar en las tablas la velocidad de avance y la profundidad de pasada para efectuar el total de la rectificación. 7. Verificar las condiciones de operación de la máquina. 8. Hacer los ajustes necesarios a la máquina. 9. Verificar que la muela sea la requerida de acuerdo con el tipo de material a rectificar. 10. (Revisar cuidadosamente la muela abrasiva, a fin de detectar fisuras o roturas; cambiar si es necesario la muela de acuerdo con el tipo de material a rectificar). 11. Limpiar perfectamente las muela abrasiva y las partes de la máquina de grasas y polvo. 12. Limpiar las piezas a rectificar con desengrasante para evitar contaminar la muela abrasiva. 13. Revisar que el líquido refrigerante sea el especificado, de acuerdo con la muela abrasiva y tipo de material a rectificar. 14. Montar la pieza a rectificar sobre la mesa de la rectificadora. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 133 Procedimiento 15. Encender la máquina rectificadora. • Mover el cabezal portamuela hasta tocar la superficie de la pieza a rectificar. • (Se debe considerar que se efectuará el rectificado de las dos superficies que forman la guía, tanto la horizontal como la vertical). • Ajustar los tambores a cero. • Mover la mesa de la rectificadora hasta que la muela se encuentre fuera de la pieza a rectificar. 16. Ajustar con el tambor correspondiente el cabezal portamuela a fin de obtener la profundidad por pasada calculada. Nota: Se debe considerar que se efectuará el rectificado de las dos superficies que forman la guía, tanto la horizontal como la vertical. 17. Ajustar el avance automático de la mesa para obtener la velocidad de avance calculada. 18. Abrir la válvula de paso del líquido refrigerante. 19. Encender el avance automático de la mesa. 20. (La pieza a rectificar se moverá automáticamente). 21. Detener la máquina cuando la muela abrasiva haya salido completamente de la pieza a rectificar. 22. Cerrar la válvula del líquido refrigerante. 23. Efectuar el retorno de la mesa a la posición original. 24. Desmontar la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora. 25. Realizar un reporte de la práctica que incluya: • • • Planos detallados de la pieza fabricada. Descripción del ciclo de trabajo efectuado. Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus soluciones. • Observaciones. • Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. 134 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Procedimiento 2 2 2 4 4 10 Fig. 22 Vista frontal 10 4 Fig. 23 Vista lateral 2 100 2 80 Fig.24 Vista superior Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 135 Lista de cotejo de la práctica número 9: Rectificado de superficies planas en la rectificadora frontal. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Sí Desarrollo No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Rectificó las superficies planas especiales que forman las guías propiamente dichas, de la pieza maquinada en la práctica. 3. Revisó el método de trabajo general para una rectificadora frontal. 4. Revisó el plano de la pieza a rectificar. 5. Verificó en las tablas la velocidad de avance y la profundidad de pasada para efectuar el total de la rectificación. 6. Verificó las condiciones de operación de la máquina. 7. Hizo los ajustes necesarios a la máquina. 8. Verificó que la muela fue la requerida de acuerdo con el tipo de material a rectificar. 9. Encendió la máquina rectificadora. 10. Encendió el avance automático de la mesa. 11. Detuvo la máquina cuando la muela abrasiva haya salido completamente de la pieza a rectificar. 12. Desmontó la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora. 13. Realizó el reporte de la práctica que incluya. 4 Separar los residuos recuperables 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados 136 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Observaciones: PSP: Hora de inicio: Hora de término: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Evaluación: 137 Unidad de aprendizaje: 3 Práctica número: 10 Nombre de la práctica: Rectificado de una pieza en la rectificadora para levas de precisión. Propósito de la práctica: Taller. Al finalizar la práctica, el alumno deberá rectificar un árbol de levas, empleando la rectificadora de precisión para levas y las especificaciones del dibujo para su uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 8 hrs. Materiales • Árbol de rectificar. levas Maquinaria y equipo a Herramienta • Rectificadora precisión para levas. de • • Dispositivos para rectificado cilíndrico. • • Soluble para corte. • Manteca de cerdo. • Muelas abrasivas. • • Anteojos de seguridad. Micrómetro. • Mantas de algodón. • De seguridad: • Mandil. • Anteojos de seguridad. 138 Juego de herramienta para mecánico. Juego de llaves combinadas. • Llave allen de ¼”. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Rectificar un árbol de levas de un motor de combustión interna, retirando material en el orden de las 25 milésimas de pulgada. En este caso la precisión es muy importante, se debe usar una rectificadora de levas. 3. Analizar el diagrama esquemático del mecanismo de rectificación, figura 25. 4. Revisar grupalmente el método de trabajo general para una rectificadora de levas: • Colocación de la pieza sobre la mesa. • Traslación de la mesa hasta colocar la pieza a trabajar debajo de la muela. • Apertura de la válvula de paso del refrigerante. • Mecanizado de la rectificación. • Pausa de igualado. • Cierre de la válvula de paso del refrigerante. • Desmontaje de la pieza. 5. Hacer los ajustes necesarios a la máquina. 6. Verificar que la muela sea la requerida de acuerdo con el tipo de material a rectificar. Nota: revisar cuidadosamente la muela abrasiva a fin de detectar fisuras o roturas. Cambiar si es necesaria la muela de acuerdo con el tipo de material a rectificar. 7. Limpiar perfectamente la muela abrasiva y las partes de la máquina de grasas y polvo. 8. Limpiar las piezas a rectificar con desengrasante para evitar contaminar a la muela abrasiva. 9. Revisar que el líquido refrigerante sea el especificado de acuerdo con las muelas abrasivas y el tipo de material a rectificar. 10. Elaborar la plantilla para la leva a rectificar. 11. Preparar el herramental a utilizar de acuerdo con la plantilla y la operación a efectuar. 12. Ajustar el método de trabajo, de acuerdo con la pieza que se va a rectificar. 13. Mover el cabezal portamuela hasta tocar la superficie de la pieza a rectificar. 14. Ajustar la plantilla hasta que toque el cilindro guía. 15. Ajustar los tambores a cero. 16. Ajustar el tambor de la muela para la profundidad de la primera pasada. 17. Abrir la válvula de paso del líquido refrigerante. 18. Encender el husillo principal. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 139 Nota: La leva rotará hasta efectuar un ciclo completo. 19. Detener la máquina cuando la muela abrasiva haya salido completamente de la pieza a rectificar. 20. Cerrar la válvula del líquido refrigerante. 21. Efectuar el retorno de la mesa a la posición original. 22. Repetir el procedimiento para cada una de las levas del árbol. 23. Desmontar la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora. 24. Realizar un reporte de la práctica que incluya: • • • Planos detallados de la pieza fabricada. Descripción del ciclo de trabajo efectuado. Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus soluciones. • Observaciones. • Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. Plantilla Muela Leva • Centro regulab Brazo Oscilante Rodillo Centro fijo Centro fijo Fig. 25 Mecanismo de rectificación. Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en pulgadas. 140 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Lista de cotejo de la práctica número 10: Rectificado de una pieza en la rectificadora para levas de precisión. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Desarrollo VI. SVII. í N o No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Rectificó un árbol de levas de un motor de combustión interna, retirando. 3. Revisó grupalmente el método de trabajo general para una rectificadora de levas. 4. Verificó las condiciones de operación de la máquina. 5. Hizo los ajustes necesarios a la máquina. 6. Verificó que la muela fuera la requerida de acuerdo con el tipo de material a rectificar. 7. Elaboró la plantilla para la leva a rectificar. 8. Preparó el herramental a utilizar de acuerdo con la plantilla y la operación a efectuar. 9. Ajustó el método de trabajo, de acuerdo con la pieza que se va a rectificar. 10. Encendió el husillo principal. 11. Detuvo la máquina cuando la muela abrasiva haya salido completamente de la pieza a rectificar. 12. Repitió el procedimiento para cada una de las levas del árbol. 13. Desmontó la pieza ya rectificada de la mesa de la rectificadora. 14. Realizó el reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 141 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados Observaciones: PSP: Hora de inicio: 142 Hora de término: Evaluación: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Unidad de aprendizaje: 4 Práctica número: 11 Nombre de la práctica: Afilado de herramientas monocortantes. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá afilar brocas y cortadores mediante una máquina afiladora universal de acuerdo con las especificaciones señaladas para la elaboración de piezas mecánicas de uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 6 hrs. Materiales • Plantillas para afilado. • Solución de corte. Maquinaria y equipo Herramienta • Afiladora herramientas monocortantes. • De seguridad: • Mandril. • Anteojos de seguridad. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. de • Juego de herramientas para mecánico. • Juego de brocas. 143 Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Seleccionar de entre las brocas existentes en el taller aquellas que necesiten afilado. 3. Determinar el tipo de afilado a efectuar: para materiales blandos o para materiales duros. 4. Verificar las condiciones de operación de la máquina afiladora. • Seleccionar el fluido refrigerante. • Verificar las condiciones en que se encuentra la muela de afilar, si es necesario, cambiarla por una muela nueva. • Ajustar el soporte móvil portaherramienta al ángulo de afilado. • Colocar la broca a afilar sobre el soporte móvil de la máquina afiladora. 5. Efectuar el afilado de la broca. 6. Verificar el afilado efectuado mediante la plantilla de afilado. 7. Verificar el afilado efectuado mediante el dispositivo óptico. 8. Repetir las operaciones hasta lograr el afilado especificado. 9. Efectuar el afilado de las brocas seleccionadas en el punto 2. 10. Realizar un reporte de la práctica que incluya: • Descripción del ciclo de trabajo efectuado. • Descripción de los problemas que se presentaron durante el afilado y sus soluciones. • Observaciones. • Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. 144 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Lista de cotejo de la práctica número 11: Afilado de herramientas monocortantes. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Sí Desarrollo No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificó los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. 2. Seleccionó de entre las brocas existentes en el taller aquellas que necesiten afilado. 3. Determinó el tipo de afilado a efectuar: para materiales blandos o para materiales duros. 4. Verificó las condiciones de operación de la máquina afiladora. 5. Efectuó el afilado de la broca. 6. Verificó el afilado efectuado mediante la plantilla de afilado. 7. Verificó el afilado efectuado mediante el dispositivo óptico. 8. Repitió de las operaciones hasta lograr el afilado especificado. 9. Efectuó el afilado de las brocas seleccionadas en el punto. 10. Realizó un reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados Observaciones: PSP: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 145 Hora de inicio: 146 Hora de término: Evaluación: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. RESUMEN En este capítulo se establecieron los fundamentos para determinar las necesidades de maquinado de una pieza a partir de los requerimientos del diseño para su fabricación en maquinas especiales, tales Rectificadoras. Este básicamente enfocado a los terminados, tales como las dimensiones, las tolerancias, los acabados, los tratamientos térmicos y las consideraciones del maquinado para procesos especiales, así como las muelas abrasivas usadas. Entre las necesidades del rectificado se estudiaron los materiales, su calidad, su preparación, el cálculo de pasadas por maquinado y el calculo de la profundidad. También se vio en este capitulo, las velocidades a usar de acuerdo al tipo de material de muela abrasiva y el tipo de material a mecanizar. Entre las condiciones del rectificado de una pieza específica, se consideraron, la velocidad de avance de la muela abrasiva, la profundidad y las revoluciones, ejemplificando de acuerdo a una pieza sencilla para el mejor entendimiento del alumno. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 147 AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS 1. ¿Menciona cuales son las ventajas de las rectificadoras sin centros, respecto a las rectificadoras de centros? 2. Mencione al menos 4 productos que pueden ser rectificados en una maquina rectificadora sin centros 3. Comenta con tus compañeros las diferencias con las maquinas de rectificado que conozcas. 5. Investiga que herramientas pueden ser monocortantes 6. ¿Cual es la característica especial de las maquinas afiladoras monocortantes? 148 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Operación de Máquinas Herramientas Especiales de Barrenado. Al finalizar la unidad, el alumno realizará, operaciones básicas en taladradoras y mandrinadoras especiales, de acuerdo con las especificaciones de los dibujos de las piezas mecánicas para su elaboración. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 149 MAPA CURRICULAR DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE MAQUINADO DE PIEZAS EN MÁQUINAS HERRAMIENTA ESPECIALES. 108 HRS. Módulo Unidad de Aprendizaje 3.-Operación con las rectificadoras especiales. 22 Hrs. Resultados de Aprendizaje 4.-Operaciones maquinas herramienta especiales barrenado. con de 18 Hrs. 4.1.-Realizar operaciones de maquinado empleando el taladro multihusillos para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 9 Hrs. 4.2.-Realizar operaciones de maquinado empleando la mandrinadora para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. 9 Hrs. 150 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. SUMARIO ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramentales. Operaciones. Puesta en marcha. Nomenclatura. Métodos de trabajo. Materiales de trabajo. Herramental. Operaciones. Puesta en marcha. Figura 18 RESULTADO DE APRENDIZAJE 4.1. 4.1.1 • Realizar operaciones de maquinado empleando la taladradora de varias columnas para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. Taladradora columnas. de varias Nomenclatura. De varias columnas. Estas máquinas se componen de dos o más columnas, cabezas y husillos estándar, montados sobre una base común, como se muestra en la figura 18 3.16 mhm. Las aplicaciones más comunes de este tipo de maquinas es para eliminar el cambio de herramientas para una secuencia de operaciones. Aunque las máquinas taladradoras de husillos múltiples todavía se fabrican, están cediendo rápidamente su popularidad a las máquinas taladradoras de torreta. En las máquinas taladradoras de husillos múltiples la designación usual es el número del modelo del fabricante, aunque comúnmente se hace referencia al área del taladro. Estas referencias sobre los tamaños, aunque generalmente usadas, dan solamente una idea aproximada de la capacidad real. Para darse una verdadera idea sobre la capacidad de la máquina, debe considerarse el tamaño máximo de la broca y la relación del avance, así como la carrera del husillo y la altura máxima bajo del mismo. Radiales. En las máquinas taladradoras radiales, los tamaños estándar de referencia son el diámetro de la columna y la longitud del brazo. Por ejemplo: un taladro radial de 3 pies 9 plg (814 y 228 mm) tiene una columna de 9 plg (228 mm) y un brazo que permitirá colocar el husillo a una distancia de 3 pies (814 mm) aproximadamente en la superficie de la columna. Las máquinas taladradoras radiales, universales y Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales 151 horizontales, en las cuales el husillo no está fijo en una posición vertical, toman su tamaño del diámetro del husillo, desde 2 hasta (51 a 127 mm). Estas máquinas (figura 19) se caracterizan porque el mandril está contenido en un cabezal corredizo sobre las guías horizontales de un brazo montado en una columna vertical, entorno a la cual puede girar 360°. De este modo el mandril puede alcanzar cualquier punto de la superficie abarcada entre dos circuitos concéntricos con el eje de la columna, y con radios las distancias mínimas y máximas del mandril a la columna. satisfactorios maniobra. y gran facilidad de Múltiples de cabezal vertical único. El taladro de uso múltiple se emplea cuando tienen que efectuarse varias operaciones sucesivas en una pieza de trabajo, está máquina tiene varias cabezas de taladro instaladas sobre una sola mesa, y cada uno de los husillos está provisto de brocas escariadores y abocardadores, en esta máquina se emplean herramientas de mano, tales como plantillas y dispositivos. La guía de la herramienta se da por medio de la plantilla mientras se sujeta la pieza de trabajo en un dispositivo. Cuando se termina operación, se avanza la pieza de trabajo al siguiente husillo. Cuando una parte requiere que se hagan varios agujeros, y en especial algunos bastante próximo, se utiliza un trabajo Múltiples de varios cabezales. Figura 19 Son evidentes las ventajas de esta arquitectura: el operario puede emplear las dos manos para la maniobra de la máquina (mientras que en las taladradoras de columna la mano izquierda está, a menudo, ocupada en la pieza); el peso de la pieza no preocupa puesto que lo que se ha de moverse esta vez son las partes de la máquina, bien equilibradas y corredizas; el mayor espacio de que se dispone y la posibilidad de emplear motores particulares para cada una de las diversas necesidades han permitido a los constructores fabricar máquinas que, a pesar de su complejidad, presentan y conservan rendimientos mecánicos muy 152 Los taladros de torreta (figura 20) tienen varias brocas en una torreta, y ésta se puede hacer girar para utilizar la herramienta que se necesite. Muchas de estas máquinas son controladas por cinta de manera que la posición de la mesa, la velocidad del husillo y la posición de la torreta se puedan programar para operación automática. El operador simplemente sujeta la pieza de trabajo en su posición y pone en marcha la máquina. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales D = Diámetro máximo en mm. De la pieza o herramienta en el punto de contacto. N = Número de las piezas por minuto de la pieza o herramienta. • Figura 20 mmh1 • Métodos de trabajo. Cálculo. Herramental. Por medio del taladro se pueden realizar agujeros pasantes o ciegos en las piezas. Éstos sirven como base para la sujeción de tornillos, roscas, remaches o para facilitar el engrase, etc. Como herramienta se emplean útiles de uno o varios filos llamados brocas. Los factores que influyen en el cálculo de la velocidad son: a) Que depende de la herramienta: Material constructivo de la parte activa de la herramienta, ángulos de corte, de posición, etc. b) Que dependen del material a trabajar: Propiedades físicas y químicas, dureza y resistencia a la tracción, grado de maquinabilidad. c) De las condiciones de corte: avance, profundidad, corte continuo o corte interrumpido, refrigeración y lubricación. d) De la máquina: Potencia, revoluciones, rigidez. La velocidad de corte en el movimiento circular viene expresada por la siguiente fórmula: Vc = velocidad de corte en m/min. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 153 efectuando primero un agujero de pequeño diámetro en la pieza que permita posicionar la broca para que siga un camino recto al taladrar el material. Dependiendo del tamaño del agujero se realizan distintos taladros siempre de menor a mayor diámetro hasta alcanzar las dimensiones deseadas. Esto permite que la broca arranque en cada pasada menos cantidad de viruta, con lo cual la exigencia pedida a la máquina es menor. Normalmente los taladros se rematan por medio de operaciones de escariado, que se llevan a cabo para obtener un buen acabado interior del taladro. El escariador es una herramienta de filos múltiples y rectos pero de irregular longitud para evitar el rayado del agujero. • Operaciones. Existen máquinas especiales para realizar taladros denominados taladradores, aunque en ciertas ocasiones pueden utilizarse tornos. También se pueden realizar agujeros sin arranque de viruta mediante punzonado y estampado. Para hacer agujeros de gran tamaño es frecuente realizarlos en varias fases, 154 La operación de realizar taladros de gran tamaño se llama mandrinado. Las máquinas utilizadas deben tener gran potencia y robustez y se llaman mandrinadoras. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Si se usa el valor 3 como valor aproximado de ð, la fórmula se transforma en: A continuación encontraras más procesos en la tabla anexa. Esta fórmula es por cierto la que más se utiliza en el taller de las máquinas y se aplica a toda la gama de operaciones de las máquinas herramienta. En todo el texto se usará la fórmula simplificada La fórmula se emplea como sigue: Siendo D = el diámetro de la broca y VC = una velocidad de corte asignada para un material en particular. • Puesta en marcha. Tipos de cambio de velocidad. Las velocidades de corte (VC) se dan normalmente para herramientas de cortes hechas de acero de alta velocidad y se expresan en pies por minuto o en metros por minuto (FPM o MPM). Como las velocidades del husillo de la máquina se expresan en revoluciones por minuto (RPM), dichas velocidades pueden calcularse de la siguiente manera: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. Acero de bajo contenido de carbono = 90VC; y acero aleado SAE 4140 = 50VC. Por lo tanto, para una broca de ½ pulgada en acero de bajo contenido de carbono la velocidad sería: En los manuales hay tablas de velocidades de corte/RPM para los diversos materiales y también se consiguen tablas para fijar en la pared. La velocidad excesiva puede ocasionar que se rompan las esquinas exteriores y los márgenes de la broca, lo cual ocasiona a su vez el atascamiento de la broca en el agujero, aún cuando se corrija la velocidad y se aplique más aceite de corte. El único remedio es afilar la broca nuevamente a su diámetro completo, aplicando los métodos que se 155 discuten en las unidades 4 y 5 de esta sección. Identificar los avances tecnológicos en Si sale del acero una rebaba azul, es indicación de que la velocidad es demasiado alta. El alumno: las maquinas herramienta especiales. • Sin embargo, con las brocas muy pequeñas, la tendencia es ajustar las RPM del husillo a un valor demasiado bajo. Investigará en internet y folletos acerca de los avances que se tienen en las taladradoras de varias columnas. Esto da a la broca una velocidad de corte muy baja y se forma muy poca rebaba, a no ser que el operador force la broca con avance excesivo. El resultado es a menudo que se quiebra la broca. RESULTADO DE APRENDIZAJE Cambios continuos de velocidad. El avance puede controlarse por el “sentido” de la acción de corte y observando la rebaba. Una rebaba larga y ondula indica que la velocidad es excesiva. En los aceros blandos la rebaba correcta debe adoptar la forma de hélice enrollada a diámetro muy pequeño en ambas estrías. Algunos materiales, como el hierro fundido producen una rebaba granular. Los taladros que tienen avance automático 4.2.1. Mandrinadoras 4.2. • Realizar operaciones de maquinado empleando la mandrinadora para la obtención de piezas maquinadas de acuerdo con sus especificaciones. Nomenclatura. Mandrinadoras especiales. Verticales con repetidor automático. De tipo mesa. Como se ilustra en la figura 21, los componentes principales de la máquina son: Discutirá grupalmente sobre la necesidad industrial de utilizar taladradoras, afiladoras especiales y mandrinadoras. CONTEXTUALIZACIÓN Competencia tecnológica. 156 Figura 21 El husillo, soporta y conduce las herramientas de corte y puede avanzar a lo largo de su eje para el mandrinado o el Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales taladrado, o se puede sujetar en una posición fija para el fresado. La dirección es reversible tanto para cortadores de mano derecha o de mano izquierda como para operaciones de roscado con machos, y se dispone de una amplia selección de velocidades y avances para acomodar la gran cantidad de cortadores utilizados. El manguito del husillo, se mueve y gira con el husillo pero no puede avanzar a lo largo del eje del mismo. Los cortadores se pueden montar directamente sobre el manguito para una mayor rigidez del soporte. El cabezal, soportando al husillo y al manguito del mismo y conteniendo todos los mecanismos del husillo y engranajes de avance, es el corazón de la máquina. Se le puede hacer avanzar verticalmente o sujetarle en posición fija. El cuerpo, proporciona soporte rígido para el cabezal por medio de guías verticales de precisión. Hueco y provisto de refuerzos, el cuerpo contiene también los contrapesos del cabezal. La base del cuerpo, soporta a éste y puede ser una parte integral de la bancada, como en las máquinas más pequeñas del tipo de mesa, o separada. La bancada, es la parte fundamental de la máquina y soporta al soporte de la mesa sobre las guías de precisión. la pieza en una dirección paralela al eje del husillo. La mesa, soporta a la pieza y se desplaza horizontalmente sobre el soporte compuesto en una dirección perpendicular al eje de husillo. Juntas, la mesa y su soporte proporcionan el movimiento compuesto de la pieza. El soporte del extremo y el cojinete del mismo, proporciona apoyo exterior para las barras largas que necesiten ser guiadas en el lado más lejano de la pieza. Guías verticales permiten la colocación del cojinete del soporte del extremo para su alineación con el husillo. Múltiples. Tipo de piso. Las máquinas horizontales para mandrinar, taladrar y fresar, tipo de piso se caracterizan por el montaje estacionario de la pieza sobre una placa en el piso. Como se ilustra en la figura 22 se han eliminado la bancada, la mesa y el soporte compuesto de la máquina tipo de mesa. Pero, como una ayuda para compensar esta perdida de movimiento de la pieza, la máquina está provista de guías de precisión sobre las cuales se puede desplazar y sujetar el cuerpo principal o avanzar éste horizontal en ángulo recto con el eje del husillo. El soporte de la mesa, descansa a horcajadas y se mueve a lo largo de las guías de la bancada en el plano horizontal. Su propósito principal es el de soportar a la mesa y permitir el avance de Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 157 pueden ser movidos, sobre guías en dirección paralela al eje del husillo. La bancada y las guías para el deslizamiento son de diseño rígido para proporcionar una máxima exactitud de alineamiento. Figura 22 Además, el avance de alimentación del husillo puede compensar la pérdida de movimiento de la pieza a lo largo del eje del mismo. Muchas máquinas del tipo de piso están equipadas con dispositivos opcionales que soportan al husillo para aumentar su rigidez en posiciones alargadas. Estas disposiciones aseguran la mayor capacidad posible para piezas extremadamente grandes o pesadas sin mencionar de la función de la máquina. De ejecución axial y transversal. Tipo cepilladora de mesa. Estas máquinas (figura 23) se distinguen por la mesa tipo cepilladora, equipada para avances de fresado, y que se desliza sobre guías horizontales de precisión sobre una bancada colocada en ángulo recto con el eje del husillo. Figura 23 • Métodos de trabajo. Las operaciones de fresado, mandrinado, taladrado y roscado de las superficies del chasis del bogie, son realizadas con la utilización del cabezal automático y del cabezal horizontal. Durante el mecanizado de un chasis de bogie, podemos encontrarnos con zonas inaccesibles para el cabezal automático y para el horizontal. Este problema se soluciona con la utilización de cabezales angulares especiales, que se pueden adaptar perfectamente al sistema de cambio automático de cabezales. No cuenta con un soporte compuesto para la mesa pero tanto para el cuerpo principal como el soporte del extremo 158 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Para solucionar el mecanizado de piezas tan complejas como las cajas de velocidades de Locomotora, Soraluce ha optado por el centro de fresado modelo FS-4000 provisto de cambio automático de cabezales, un cabezal indexado automático y dos cabezales especiales de mandrinado y una mesa rototraslante para el mecanizado de las 5 caras de la pieza en un solo amarre. Este sistema permite garantizar una gran precisión y una considerable reducción de tiempos de mecanizado. Los cabezales automáticos indexados a 1º, pueden ser utilizados en operaciones de desbaste de las caras para su posterior mandrinado. Las zonas internas a mecanizar de estos elementos necesitan la utilización de un cabezal automático, combinado con un cabezal acodado especial, debido a la complejidad de acceso a algunas zonas. Las operaciones de acabado internos y externos de mandrinado son realizados mediante un cabezal horizontal. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. • Materiales de trabajo. Acero de alta velocidad duplica la velocidad de corte Acero de alta velocidad velocidad de corte duplica la Una tercera clasificación dentro de los materiales de corte, serían los denominados 14-4-1, o aceros de alta velocidad cuya principal cualidad es permitir conservar su dureza a mayor temperatura que los aceros simples al carbón ya que, este tipo de material cuenta con un 18% de tungsteno. Se denominan acero de alta velocidad porque permiten duplicar la velocidad de corte con herramienta, aumentan la duración y los tiempos de afilado. Incluso se fabricaron herramientas más veloces, que se emplean, especialmente, para corte de materiales metálicos y no metálicos. Dentro de esta clasificación destacan también los denominados aceros de súper alta velocidad o de alta velocidad de cobalto, que son aquellos muy resistentes al calor gracias al un 10% de cobalto. Además existe otra modalidad de aceros de alta velocidad, en esta ocasión de tungsteno, con un 12%; de vanadio con un 5% para incrementar su resistencia al desgaste y de molibdeno, con un índice del 0,7 a 0,8 por ciento. 159 Herramientas de cerámica, frágiles pero eficaces A pesar de resultar herramientas duras, son más frágiles y quebradizas que los carburos u otros materiales por lo que no se pueden emplear con eficacia en máquinas herramientas de baja potencia. Debido a su fragilidad, deben estar muy bien soportadas en portaherramientas, porque se pueden dañar con facilidad por la vibración de una máquina y además no pueden emplearse para cortes interrumpidos. No obstante, se pueden trabajar a mayores velocidades. Fabricadas con polvo de óxido de aluminio, compactado y sintetizado en formas de insertos triangulares, cuadrados o rectangulares tienen una resistencia a la compresión de las herramientas de cerámica es muy alta, y tienen baja conductividad térmica. Actualmente, se utilizan diamantes como herramientas de corte de punta, eficaces cuando se usan con alto contenido de silicio. Algunas de las aplicaciones más comunes son: la producción en masa de los pistones para automotores. Sin embargo, son herramientas caras aunque con un alto grado de precisión. 160 • Herramental. Estas son algunas de las herramientas de mandrinado. • Operaciones. Mandrinado de un solo filo generalmente aplicado en operaciones de acabado, y para desbaste y acabado en materiales donde se requiere un control de virutas. El mandrinado con un solo filo puede ser también una solución cuando la potencia de máquina es el factor limitador Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales Mandrinado Multi-filo, implicando dos ó tres filos de corte, es utilizado en operaciones de desbaste donde la prioridad es el promedio de material arrancado. Se puede mantener un alto nivel de productividad con dos ó tres plaquitas situadas en la misma posición axial, cada una trabajando con el avance por diente recomendado. Esto da como resultado un alto avance por revolución en el mecanizado del agujero. Mandrinado escalonado éste se realiza con una herramienta de mandrinar con plaquitas situadas a diferentes alturas axiales y diámetros. Esto también mejora el control de viruta en materiales exigentes con las diferentes profundidades de corte entre 1,0 ó 1,5 veces la longitud del filo de corte. Profundidades de corte de 0,5 veces la longitud de filo pueden dividirse en dos cortes menores, generando virutas más pequeñas. Escariado es una operación de acabado fino realizada con una herramienta multifilo que permite obtener agujeros de alta precisión. Se consigue buen acabado superficial y tolerancias muy estrechas con una alta gama de penetración. Los agujeros previos deben de tener una tolerancia limitada y una pequeña profundidad de corte radial. • Puesta en marcha. TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO. Embragues cónicos. El embrague cónico, es de empleo preferente para velocidades no muy elevadas, consta de un cuerpo cónico que es empujado contra un asiento que se adapta exactamente a su perfil. La carga axial que debe aplicarse a la parte corrediza es, gracias a la conicidad, muy inferior a la que sería necesaria si los asientos fueran planos. Acoplamientos elásticos. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 161 Estos son utilizados en los embragues secos en estos pueden ser de materiales metálicos pero no homogéneos, o bien uno metálico (acero, fundición) y el otro no metálico por ejemplo, cuero, corcho, madera dura, ferodo (tejido de algodón y amianto reforzado con una ligera trama de hilos de latón o aluminio e impregnado con goma o laca, mezcla de fibra corta de amianto con desperdicios de algodón, cementada a presión con resina sintética formando una granulación moldeada y rígida. la herramienta, ángulos de corte, de posición, etc. En estos embragues debe evitarse el aceite, pues reducirá mucho su eficacia; se montan generalmente por fuera de la máquina y están constituidos por un disco central de acero, solidario con un árbol de la máquina, con dos caras revestidas por algunos de los materiales citados: el disco queda entre dos superficies de acero o fundición que se aproxima mediante una plancha acodada. Oportunos muelles de retroceso separan los discos al cesar la presión de trabajo. La velocidad de corte en el movimiento circular viene expresada por la siguiente fórmula: CAMBIOS DE VELOCIDADES. Especificaciones. Los cambios de velocidad son determinados por el tipo de material, el tipo maquinaria y el tipo de herramienta de corte a usar. Cálculo. Los factores que influyen en el cálculo de la velocidad son: b) Que dependen del material a trabajar: Propiedades físicas y químicas, dureza y resistencia a la tracción, grado de maquinabilidad. c) De las condiciones de corte: avance, profundidad, corte continuo o corte interrumpido, refrigeración y lubricación. d) De la máquina: Potencia, revoluciones, rigidez. Vc = velocidad de corte en m/min. D = Diámetro máximo en mm. De la pieza o herramienta en el punto de contacto. N = Número de las piezas por minuto de la pieza o herramienta. Tipos de cambios de velocidad. Las velocidades de corte (VC) se dan normalmente para herramientas de cortes hechas de acero de alta velocidad y se expresan en pies por minuto o en metros por minuto (FPM o MPM). Como las velocidades del husillo de la máquina se expresan en revoluciones por minuto (RPM), dichas velocidades pueden calcularse de la siguiente manera: a) Que depende de la herramienta: Material constructivo de la parte activa de 162 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales herramientas de corte para mandrinadoras y la forma en que se unen las moléculas para formar un acero para herramienta. Cambios continuos de velocidad. La velocidad de corte no depende exclusivamente de las variables de la formula de la velocidad de corte. Hay otros factores de difícil cuantificación, como la forma de la herramienta cortante, la naturaleza de la operación, la lubricación existente, etc., que hacen que su determinación sea una tarea muy compleja, hasta el punto de la totalidad de autores recomiendan efectuar tanteos, a partir de unos valores aproximados, que dicho sea de paso, presentan notables diferencias entre sí, según sea la obra consultada. Revisará en forma grupal las operaciones a realizar en mandrinadoras, especificando los materiales, herramientas y accesorios a utilizar. CONTEXTUALIZACIÓN Competencia científico-teórica. Identificar las estructuras moleculares de los aceros comunes y los aceros inoxidables. El alumno: • Investigará las propiedades y características que deben reunir las Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Especiales. 163 PRÁCTICAS Y LISTAS DE COTEJO Unidad de aprendizaje: 4 Práctica número: 12 Nombre de la práctica: Maquinado de una pieza en taladradora de varias columnas. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá realizar los maquinados de barrenos de acabado sobre una matriz de fundición, empleando una taladradora de dos columnas y las especificaciones del dibujo para su uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 6 hrs. Materiales • Bloque de cold rolled. una Maquinaria y equipo • Taladradora columnas. • De seguridad: • Mandil. • de varias Herramienta • Juego de herramientas para mecánico. • Juego de brocas varios tamaños. • Buril para rosca nacional americana. Anteojos de seguridad. • • 164 de Broca de 5/16”. Herramienta escariadora de 5/16”. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Verificar los elementos y condiciones de seguridad de la máquina antes de iniciar la práctica. Nota: No se muestra el maquinado total de la matriz por la complejidad que implica en el dibujo, solamente se muestran los orificios a efectuar. Nota: Partir del supuesto que los barrenos a ejecutar se deben práctica sobre cinco matrices iguales y determinar con antelación la cantidad de maquinados a efectuar en cada columna de la taladradora en función del tipo empleado: 2, 3,4 ó 6 cabezales, múltiple, de torretas automáticas. 2. Revisar sus dimensiones y especificaciones del dibujo, véase figuras 26,27,28 29,30 y31. Nota: Se describirá la operación para una taladradora automática de dos columnas, siendo la misma para una de tres o más. 3. Seleccionar el tipo de refrigerante de acuerdo con el tipo de material a emplear. 4. Determinar la cantidad de operaciones a efectuarse, así como el número y tipo de herramienta a emplear. Nota: Seguir el orden de maquinado que se indica a continuación. • Parte superior de la matriz. • Efectuar el barreno de 5/16”. • Efectuar el escariado del barreno de 5/16”. • Efectuar el barreno de 1.5 cm. • Abocardar el barreno de 1.5 cm. • Para la parte inferior de la matriz. • Efectuar los barrenos adecuados para una rosca de 5/16 NC. • Efectuar el roscado del barreno. 5. Marcar sobre las piezas a taladrar la posición exacta de cada uno de los barrenos a efectuar. 6. Sujetar las matrices sobre una prensa de acuerdo con el tipo de maquinado a efectuar. 7. Ajustar la mesa de la taladradora para que queden las prensas de trabajo en la posición indicada para inicio de maquinado. 8. Ajustar el movimiento automático de la mesa de la taladradora para que recorra la distancia necesaria hasta el segundo barreno. 9. Montar la parte superior de la matriz en la prensa de sujeción, sobre la mesa de la taladradora. 10. Montar las herramientas necesarias en cada una de las columnas de las taladradora de acuerdo con el orden de trabajo establecido. Nota: En la primera columna se montará la broca de 5/16”, y en la segunda, la herramienta escariadora de 5/16”. 11. Ajustar las distancias a recorrer en cada una de las columnas de la taladradora, Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. 165 Procedimiento 12. ajustando los topes mecánicos puestos para ese fin. 13. Efectuar los dos barrenos de un lado de la matriz. 14. (La mesa en forma automática recorrerá la distancia necesaria para llegar al segundo barreno). 15. Desmontar la matriz de la prensa. 16. Volver a montar la matriz en la prensa que está debajo de la segunda columna de la taladradora. 17. Montar una nueva matriz en la primera prensa correspondiente a la primera columna de la taladradora. 18. (Asegurarse que la parte de la matriz montada corresponda a la parte superior). 19. Efectuar el barrenado en la segunda matriz. Nota: De forma simultánea se efectuará el escariado de los barrenos anteriores. 20. Repetir la operación hasta completar el total de matrices a barrenar. 21. Realizar el mismo procedimiento para los barrenos restantes simétricos de las matrices, para esto solamente montar las matrices, de tal forma que queden los barrenos efectuados en forma inversa con respecto a la línea transversal de la mesa. 22. Montar la broca de 1.5 cm en el husillo de la primera columna de la taladradora. 23. Montar sobre la segunda columna el abocardador de 1.5 cm. 24. Repetir los procedimientos dados hasta completar el total de barrenos en las matrices. Nota: Considerar que en una columna de la taladradora se efectuará el barreno y en la otra columna se efectuará el roscado. 25. Realizar un reporte de la práctica que incluya: • Planos detallados de la pieza fabricada. • Descripción del ciclo de trabajo efectuado. • Descripción de los problemas que se presentaron durante el maquinado y sus soluciones. • Observaciones. • Conclusiones. 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. 15 Cm 1.5 Cm. 0.5 Cm. 0.5 Cm 3 Cm. 5/16” Fig. 26 Vista lateral de la parte superior de la matriz. 166 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Procedimiento 1.5 Cm. 1.5 Cm. 3.5 Cm. 0.5 Cm. 0.5 Cm. 3 Cm. 5/16” diámetro 7 Cm. Fig. 27 Vista frontal de la parte superior de la matriz. 3 Cm. Fig. 28 Vista frontal de la parte inferior de la matriz Fig. 29 Vista superior de la parte superior de la matriz Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. 167 Procedimiento 5 Cm. 5/16” rosca NC Fig. 31 Vista superior de la parte inferior de la matriz. Nota: El dibujo no está a escala todas las cotas están en pulgadas. 168 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Lista de cotejo de la práctica número 12: Maquinado de una pieza en una taladradora de varias columnas. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Sí Desarrollo No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Revisó sus dimensiones y especificaciones del dibujo. 2. Seleccionó el tipo de refrigerante de acuerdo con el tipo de material a emplear. 3. Determinó la cantidad de operaciones a efectuar, así como el número y tipo de herramienta a emplear. 4. Marcó sobre las piezas a taladrar la posición exacta de cada uno de los barrenos a efectuar. 5. Sujetó las matrices sobre una prensa de acuerdo con el tipo de maquinado a efectuar. 6. Ajustó la mesa de la taladradora para que quedaran las prensas de trabajo en la posición indicada para inicio de maquinado. 7. Ajustó el movimiento automático de la mesa de la taladradora para que recorra la distancia necesaria hasta el segundo barreno. Observaciones: PSP: Hora de inicio: Hora de término: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. Evaluación: 169 Lista de cotejo de la práctica número 12: Maquinado de una pieza en una taladradora de varias columnas. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Sí Desarrollo No No Aplica 8. Montó la parte superior de la matriz en la prensa de sujeción, sobre la mesa de la taladradora. 9. Montó las herramientas necesarias en cada una de las columnas de las taladradoras de acuerdo con el orden de trabajo establecido. 10. Ajustó las distancias a recorrer en cada una de las columnas de la taladradora. 11. Efectuó los dos barrenos de un lado de la matriz. 12. Efectuó el barrenado en la segunda matriz. 13. Repitió los procedimientos dados hasta completar el total de barrenos en las matrices. 14. Realizó el reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables. 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados. Observaciones: PSP: Hora de inicio: 170 Hora de término: Evaluación: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Unidad de aprendizaje: 4 Práctica número: 13 Nombre de la práctica: Maquinado de una pieza en una mandrinadora. Propósito de la práctica: Al finalizar la práctica, el alumno deberá maquinar una chumacera mediante la mandrinadora de precisión horizontal de dos husillos y las especificaciones del dibujo para uso industrial. Escenario: Taller. Duración: 6 hrs. Materiales • • Bloque de aluminio de 11 ¾” x 5 3/4” x 3 ½”. Solución de corte. Maquinaria y equipo • Mandrinadora horizontal de dos cabezales. VI. • • De seguridad: • • Mandil. • • Anteojos de seguridad. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. Herramienta Juego de herramienta para mecánico. Juego de llaves allen. Juego de aditamentos para sujeción especial. 171 Procedimiento Realizar la practica con responsabilidad, limpieza, seguridad y trabajo en equipo. ­ Aplicar las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizar la ropa y equipo de trabajo. 1. Interpretar el croquis del dibujo de la pieza mecánica que se va a elaborar. 2. Verificar las medidas y longitudes del dibujo de la pieza, indicadas en la figura 34, 35 y 36. 3. Revisar el manual de operación de la máquina. 4. Seleccionar el líquido refrigerante para el tipo de material y de acuerdo con las tablas presentadas en el manual de operación de la máquina. 5. Preparar el material que se va a maquinar. 6. Preparar las herramientas de corte necesarias para cada tipo de maquinado. 7. Establecer las distancias de recorrido de cada herramienta, ajustándolas con los topes de los carros transversal y longitudinal, así como los recorridos del cabezal porta mandril. Nota: Las mandrinadoras horizontales poseen dos cabezales o husillos que son ensamblados en forma individual sobre la mesa de trabajo, por lo que éstos tienen independencia de movimientos. Se deberá ajustar las distancias de recorrido de forma individual a cada cabezal, así como considerar los movimientos de la mesa, que también son independientes, a fin de evitar que los movimientos simultáneos puedan llegar a dañar la herramienta del otro cabezal o dañar la pieza que se maquina. 8. Seleccionar las velocidades de corte y avance de acuerdo con las tablas de la máquina herramienta. 9. Montar la pieza a fabricar sobre la mesa de trabajo de la máquina, verificando que se encuentre firmemente sujeta 10. Ajustar los cabezales y la mesa de trabajo para el inicio del maquinado. 11. Abrir la válvula del líquido refrigerante. 12. Ejecutar el mandrinado de los barrenos laterales de la chumacera. 13. Cerrar la válvula del líquido refrigerante. 14. Efectuar la medición del barreno. 15. Ejecutar las correcciones volviendo a efectuar el mandrinado. 16. Realizar un reporte de la práctica que incluya: • Descripción del ciclo de trabajo efectuado. • Descripción de los problemas que se presentaron durante el mandrinado y sus soluciones. • Observaciones. • Conclusiones. 172 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Procedimiento 4 Dar tratamiento a los residuos recuperables. 1 Disponer de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados en los contenedores o depósitos previstos para dicho fin de acuerdo con la NOM-087. 4 Fig. 32 Vista frontal. 11 3 Fig. 33 Vista Superior. 5 3/4 2 3 1/2 2 Fig. 34 Vista lateral Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. 173 Lista de cotejo de la práctica número 13: Maquinado de una pieza en una mandrinadora. Nombre del alumno: Instrucciones: A continuación se presentan los criterios que van a ser verificados en el desempeño del alumno mediante la observación del mismo. De la siguiente lista marque con una 9 aquellas observaciones que hayan sido cumplidas por el alumno durante su desempeño Si Desarrollo No No Aplica ­ Aplicó las medidas de seguridad e higiene en el desarrollo de la práctica. ­ Utilizó la ropa y equipo de trabajo. 1. Interpretar el croquis del dibujo de la pieza mecánica que se va a elaborar. 2. Verificar las medidas y longitudes del dibujo de la pieza indicadas. 3. Revisar el manual de operación de la máquina. 4. Seleccionar el líquido refrigerante para el tipo de material y de acuerdo con las tablas presentadas en el manual de operación de la máquina. 5. Preparar el material que se va a maquinar. 6. Preparar las herramientas de corte necesarias para cada tipo de maquinado. 7. Establecer las distancias de recorrido de cada herramienta, ajustándolas con los topes de los carros transversal y longitudinal. 8. Seleccionar las velocidades de corte y avance de acuerdo con las tablas de la máquina herramienta. 9. Montar la pieza a fabricar sobre la mesa de trabajo de la máquina, verificando que se encuentre firmemente sujeta. 10. Ajustar los cabezales y la mesa de trabajo para el inicio del maquinado. 11. Ejecutar el mandrinado de los barrenos laterales de la chumacera. 12. Efectuar la medición del barreno. 174 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta 13. 14. Ejecutar las correcciones volviendo a efectuar el mandrinado. Realizar un reporte de la práctica. 4 Separar los residuos recuperables 1 Dispuso de los desechos biológicos contaminados y materiales utilizados Observaciones: PSP: Hora de inicio: Hora de término: Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. Evaluación: 175 RESUMEN En este capítulo se establecieron los fundamentos para determinar las necesidades de maquinado de una pieza a partir de los requerimientos del diseño para su fabricación en maquinas especiales, tales como taladradoras y mandrinadoras. Se tuvo que realizar el análisis de la información contenida en el diseño de la parte, tales como los materiales, las dimensiones, las tolerancias, los tratamientos térmicos y las consideraciones del maquinado para procesos especiales, así como las herramientas usadas. Entre las necesidades del maquinado se estudiaron los materiales, su calidad, su preparación, el cálculo de la profundidad de corte. También se vio las velocidades a usar de acuerdo al tipo de material de la herramienta y el tipo de material a mecanizar. Entre las condiciones del maquinado de una pieza específica, se consideraron, la velocidad de avance de la herramienta de corte, la profundidad de corte y las revoluciones del husillo, ejemplificando de acuerdo a una pieza sencilla para el mejor entendimiento del alumno. 176 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta AUTOEVALUACIÓN DE CONOCIMIENTOS 1. 1.Menciona los tipos de mandrinadoras que conoces 2. ¿Como definirías en tus propias palabras la maquina de mandrinado? 3. ¿Cuál es la ventaja de las mandrinadoras frente a las taladradoras? 4. ¿Que ventajas tienen las herramientas de mandrinado si las comparamos con las herramientas de barrenado? 5. Mencione las similitudes de las herramientas de corte. 6. ¿Cual seria la diferencia de maquinar una pieza en un taladro y en una fresadora? Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. 177 GLOSARIO DE TÉRMINOS Elemento de la herramienta especial de corte que inserta la herramienta en el seno del cabezal de la MHCN (fresadora) o en la torreta (torno). El ángulo de corte es aquel ángulo que ayuda a direccional las Ángulo de corte virutas y a proteger a la herramienta del calentamiento excesivo y la acción abrasiva en general; en el ángulo positivo de corte los esfuerzos de la herramienta de corte tienden a decrecer y en el ángulo negativo se incrementa la fuerza de corte. Componente del torno que soporta todos los componentes, tales Bancada como el cabezal delantero, el chuck, la torreta y el cabezal trasero listados y tiene un contenedor para recibir las virutas que caen. Nomenclatura de herramienta que consiste en el ángulo al cual BR: ( back Rake) está inclinada la herramienta para poder direccional adecuadamente las rebabas que surgen del corte. Este ángulo está formado por la cara superior del inserto de carburo y la línea principal de la superficie del porte herramientas. Carburo cementado Material para los insertos fabricado usando carburo de tungsteno sintetizado en una matriz de cobalto. Algunos de estos carburos contienen carburo de titanio, carburo de tantalio u otros materiales aditivos Carburo recubierto Material usado para los insertos cuya resistencia al desgaste puede ser mejorada de un 200% a un 500% empleando recubrimientos de materiales resistentes al desgaste. Los materiales empleados en estos recubrimientos pueden ser, carburo de titanio y óxido de aluminio (cerámica). Ambos recubiertos ofrecen un excelente desempeño en aceros, fundición gris, y materiales no ferrosos. Acoplamiento Cerámica 178 Una cerámica es un material muy duro formado sin metal. Este material se caracteriza por su excepcional resistencia al desgaste y al calor. El material más popular para elaborar la cerámica es él oxido de aluminio. Frecuentemente se emplea un aditivo como óxido de titanio o carburo de titanio. La principal desventaja con la cerámica es que ésta tiene muy baja resistencia a los golpes y al impacto, de tal forma que la cerámica solamente puede ser usada en operaciones donde los impactos son bajos. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Cinta de Mylar Chuck Diamante Es una cinta perforada de una pulgada de ancho y puede estar hecha de papel o de Mylar (el Mylar es un plástico duro y resistente) o de un laminado de Mylar y aluminio. La cinta de papel es la más económica, ésta está tratada para resistir al agua y al aceite y es la más popular. La cinta de Mylar es mucho más cara pero es muy durable. Ésta se sigue empleando aún en las industrias manufactureras para almacenar información como cinta maestra. Componente del torno que conecta al husillo y sujeta la pieza de trabajo Material del que existen dos tipos, uno que es cristal natural obtenido de los diamantes con una alta resistencia al desgaste, pero muy baja resistencia al impacto; el otro consiste en pequeños cristales de diamantes sintéticos unidos entre ellos a altas temperaturas y presiones en un sustrato de carburo. Este material fue desarrollado por General Electric bajo el nombre de Compacx. Este tipo de material muestra muy buena resistencia al choque. ECEA: (end cutting Nomenclatura de herramienta que significa el ángulo que sirve para mantener un claro entre la herramienta y la superficie de edge trabajo durante una operación de corte interna o externa. angle) EC: (end clearance Nomenclatura de herramienta que significa el ángulo que nos permite que el final de la herramienta no interfiera en el corte. angle) Frenteado Herramental sujeción en fresas Operación básica del torno en la que se efectúa el corte del final de la pieza resultando un extremo perpendicular o a escuadra con respecto de la línea del centro de la pieza. Al efectuar esta operación se deberá producir una superficie plana y de acabado suave. Para esta operación la herramienta recorre la pieza en dirección perpendicular a su línea de centro. de Las formas de sujeción de la pieza en la fresa son a través de sargentos y apoyos con formas escalonadas, ajustables en altura o bloques con varias facetas de contacto, con pernos y resortes de apriete de montaje-desmontaje rápido; con placas angulares de apoyo; con palancas de apriete; con mordazas mecánicas autocentrables; con platos o mesas magnéticas; con mesas y dispositivos modulares de uso universal; con apoyos de diseño específico o especial. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. 179 Herramental sujeción en tornos de La forma de sujetar la pieza en los tornos de control numérico, es a través de platos universales de dos, tres o cuatro garras autocentrables; platos frontales para la colocación de sargentos para agarre de formas irregulares; mandriles autocentrables; pinzas apara sujetar piezas cilíndricas pequeñas; puntos y contrapuntos con arrastres para piezas esbeltas; lunetas escamoteables para apoyo intermedio y conos. Planeación procesos. de Es el primer paso de la planeación técnica de procesos y también se llama ingeniería de manufactura; para ello se usa la información del diseño el cual describe al producto para seleccionar los procesos y las máquinas que pueden ser usadas para fabricar y ensamblar las partes; se trabaja en los detalles de las herramientas especificas y de los dispositivos que van a ser requeridos para controlar los parámetros críticos dentro de la operación de la máquina. Plaquita o punta Elemento de la herramienta especial de corte que puede estar unida al mango de manera permanente o soldada; sin embargo, herramienta. es más usual el uso de plaquitas intercambiables fijadas mediante tornillos, palancas, bridas u otros medios. Portaplaquitas. Elemento de la herramienta especial de corte que generalmente se fija al acoplamiento mediante sujeciones de montaje rápido: roscas, bridas de apriete, pazsadores, sistemas de inserción tipo “snap”. Precisión Dimensional. Es la precisión de dimensiones de una pieza mecanizada en una máquina herramienta de control numérico; en una fresa las dimensiones básicas son la longitud (L) y el radio de corte (R); en el torno los parámetros son la longitud (L) y el decalaje transversal (Q). Ruteo manufactura. de Es el resultado final de la planeación de procesos, y describe enteramente y en detalle los procesos de manufactura, incluyendo la secuencia de operaciones y el establecimiento y control de los límites en cada herramienta. 180 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta Torneado. Operación básica del torno que sirve para remover el material de la parte exterior de la pieza que se encuentra girando o rotando. Diferentes perfiles y formas pueden ser creadas durante esta operación tales como: conos, contornos y bordes. Usualmente el primer paso es un corte grueso o de desbaste, y los siguientes pueden ser uno o más cortes Finos. Torreta. Componente del torno que sujeta las herramientas de corte y reemplaza las herramientas desgastadas por herramientas nuevas durante un cambio de herramienta. Verificación de Es una práctica muy común en las empresas modernas que consiste en verificar que dentro de una corrida de producción, la primeras partes. primera pieza cumpla con los parámetros de especificación; esto garantizará que las demás piezas también; de otra forma se hacen las correcciones pertinentes. Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta. 181 BIBLIOGRAFÍA • Mayron L. Begeman / B.H. Amstead. Procesos de Fabricación, México, CECSA, 1996. • Procesos de Manufactura, versión Si, de B. H. Amstead. P Ostwald y M. Begeman. Compañía Editorial Continental. • Procesos básicos de manufactura, de H. C. Kazanas, genn E. Backer, Thomas Gregor. Mc Graw Hill • Ingeniería de Manufactura, de U. Scharer, J. A. Rico, J. Cruz, et al. Companía Editorial Continental • Principios de Ingeniería de Manufactura, de Stewart C. Black, Vic Chiles et al. de la Compañía Editorial Mexicana • Operación de máquinas herramientas, de Krar, Oswald, St. Amand. Mc Graw Hill • Materiales y procesos de manufactura para ingenieros, de lawrence E. Doyle et al. Prentice Hall • Alrededor de las Máquinas-Herramientas, de Heinrich Gerling, ditorial Reverté. • Benjamín W. Niebel. Ingenieria Industrial. Ed. CECSA, 13va. edición. España, 1994. • H.B. Maynard. Manual de Ingeniería y Organización Industrial. Ed. Reverte, S.A., 3ra. edición. Inglaterra. • O.I.T. Introducción al Estudio del Trabajo. Ed. Limusa, 3ra. edición revisada. Ginebra, 1989. 182 Maquinado de Piezas en Máquinas Herramienta