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Description

INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO SIMÓN BOLÍVAR

CARRERA: TECNOLOGÍA SUPERIOR EN MECÁNICA INDUSTRIAL

TRABAJO INVESTIGATIVO: AFILADO DE BURILES

AUTOR: RODRIGUEZ GALARZA ALBERTO LUIS

TUTOR: ING. IND. ALEXIS DAVID HERNÁNDEZ MELLA MSc.

PARALELO: 2-C

AÑO LECTIVO: 19-O8-2021

II CONTENIDO

CONTENIDO ...................................................................................................................................... II INTRODUCCION ............................................................................................................................... 1 OBJETIVO GENERAL ...................................................................................................................... 2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................................. 2 MARCO TEÓRICO ............................................................................................................................ 3 Clasificación buriles para cilindrar .................................................................................................. 3 Herramienta de corte derecha (DER): ......................................................................................... 4 Herramienta de corte izquierda (IZQ): ........................................................................................ 4 Partes del buril ................................................................................................................................. 5 Ángulos de la herramienta de corte ................................................................................................. 6 Defectos de afilado de buriles.......................................................................................................... 7 Describir el uso de la afiladora universal y el dispositivo para afilar buriles .................................. 9 Condiciones de uso .................................................................................................................... 10 Describir el uso, montaje y rectificado de la muela....................................................................... 11 Muelas abrasivas........................................................................................................................ 11 Composición de las muelas ....................................................................................................... 11 Usos de las muelas ..................................................................................................................... 12 Rectificado de la muela ............................................................................................................. 12

III Usos de galgas ............................................................................................................................... 13 Galga para medir ángulos de afilado. 55°, 60°, 90° y 120° ........................................................... 14 Proceso para el afilado de buriles para cilindrar............................................................................ 15 Afilado de buril. ......................................................................................................................... 15 Geometría de los filos. ............................................................................................................... 15 Afilado de buril para corte lateral .................................................................................................. 16 CONCLUSIONES ............................................................................................................................. 21 RECOMENDACIONES ................................................................................................................... 22 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................... 23

1

INTRODUCCION

El presente trabajo investigativo destaca la importancia en el proceso que conlleva a un adecuado afilado de buril, siendo este un medio importante para verificar los ángulos de filos del buril, siendo útiles de corte de uso tan común en las maquinas herramientas, el afilarlo se convierte en un trabajo rutinario, lo cual asegura una alta eficiencia de corte y larga duración productiva de la herramienta, y contamos el uso de galgas para un excelente acabado del filo, también tomar en cuenta la selección de materiales para las diferentes piezas para evitar mecanizados difíciles o imposibles por los métodos tradicionales.

2 OBJETIVO GENERAL

➢ Conocer las partes del buril y su respectivo afilado y su uso en la industria.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

➢ Reconocer el filo adecuado del buril. ➢ Identificar las partes del buril. ➢ Conocer los pasos para el correcto afilado del buril. ➢ Identificar los ángulos de la herramienta de corte.

3 MARCO TEÓRICO

Clasificación buriles para cilindrar Se denomina Buril a una herramienta manual de corte utilizada principalmente para cortar, marcar, ranurar o desbastar material en frio. Resistentes al desgaste, capaces de mantener una dureza al rojo durante la operación de mecanizado. Son capaces de soportar impactos durante la operación de corte, deben tener una forma geométrica arista correctamente afilada para que puedan penetrar debidamente la pieza. (Macias, 2015) La geometría del buril dependerá estrechamente de la operación a realizar y del material tanto el cual se va a tornear como el de la herramienta, modificando a convenir sus atributos en busca de mejorar la operación de torneado. Están compuestos por un cuerpo el cual se divide entre la cabeza y el vástago donde este último es la superficie que se apoya en el dispositivo de sujeción de la herramienta (Torreta), existen de manera definida superficies, ángulos y filos que definen la geometría del buril. (Reyes & Prada, 2019, p.77)

A continuación, en la figura 1. Principales ángulos de un buril universal.

α: Ángulo de Incidencia β: Ángulo de filo γ: Ángulo de ataque ε: Ángulo de punta

Figura 1: Principales ángulos de un buril universal. Tesis de Grado Fuente: Reyes Angie; Prada Pablo

4 De acuerdo con Reyes & Prada, (2019) los Buriles se pueden clasificar según la dirección de avance entre: Herramienta de corte derecha (DER): es aquella herramienta la cual trabaja de derecha a izquierda, favoreciendo la sujeción de la pieza a consecuencia tiende a empujar al material contra el cabezal fijo. Herramienta de corte izquierda (IZQ): cuando su avance es de izquierda a derecha, esto es del cabezal fijo hacia el cabezal móvil. En la figura 2. Se puede observar cómo poder identificar la dirección de avance de un buril según hacia donde indique su filo principal y por ende su avance. A continuación, en la figura 2. Direcciones de avance de un buril

Figura 2: Direcciones de avance de un buril. Tesis de Grado Fuente: Reyes Angie; Prada Pablo

5 Partes del buril De acuerdo con De Maquinas y Herramientas , (2014) “consta principalmente de un cuerpo, mango o vástago, y de un cabezal donde se encuentra la parte cortante”. A continuación, en la figura 3. Se trata de las partes del buril

Figura 3: Partes del buril Fuente: De máquinas y herramientas

Según Azpeitia, Juárez, & Reyes, (2018) para garantizar que la herramienta cuente con la capacidad de corte adecuada, es importante la correcta elección en la geometría del buril, o sea, la dimensión de los ángulos de la cabeza del mismo. De esta manera es posible obtener precisión y calidad en el acabado de las superficies de la pieza a mecanizar, la posición, forma y dimensiones en los elementos de la herramienta están diseñados de acuerdo con un sistema de ejes ortogonales cuyo origen esta en la punta del filo de la herramienta. •

Plano de referencia: Es el plano en el cual se efectúa el movimiento de avance de la cuchilla, el plano principal generalmente coincide con la superficie de apoyo de la cuchilla.

•

Plano de corte o de cizallamiento: Es el plano tangente a la superficie de corte que pasa por la arista de corte, si la cuchilla esta ajustada por la línea del centro de la pieza, el plano de cizallamiento es perpendicular al plano de referencia.

6 •

Plano de medida de la herramienta: Es la superficie plana perpendicular al plano de referencia y al plano de corte.

Este sistema sirve para determinar las dimensiones y formas de la herramienta, en consecuencia, para lograr el afilado correcto de la misma. ( p.11-12) Ángulos de la herramienta de corte Son determinados por las superficies rectificadas, según el plano de fijación de la herramienta (horizontal o inclinada). Caracterizan una cuña según el material a ser cortado y al material de la herramienta: Se denominan: •

Angulo de incidencia (lateral o frontal)

•

Angulo de cuña Angulo de ataque

•

Angulo de rendimiento

Son obtenidos en tablas indicando el filo adecuado de la herramienta de acuerdo con la operación y la dureza del material a ser mecanizado. (Sánchez, 1990, p.22) A continuación, en la figura 4. Se trata de ángulos de herramientas de corte

Figura 4: Ángulos de las herramientas de corte Fuente: Sena

7 Defectos de afilado de buriles De acuerdo con Azpeitia, Juárez, & Reyes, (2018) en todo proceso de mecanizado las herramientas de corte están sometidas a condiciones de corte adversas como son grandes esfuerzos mecánicos, fricción entre distintos materiales, en algunos casos con durezas bastantes elevadas y muy altas temperaturas producidas por el razonamiento, lo que conlleva a un desgaste de los buriles utilizados para cada trabajo las variaciones de temperatura no son constantes, sino que igualmente se pueden producir ciclos térmicos que al igual que los ciclos mecánicos acaban agotando la herramienta por fatiga, en este caso térmica. La temperatura en la herramienta tampoco es homogénea, sino que será mayor en la zona de corte en la que se mantiene el contacto con la pieza a mecanizar, esto produce un gradiente de temperatura en la herramienta. (p.22) A continuación, en la figura 5. Se muestra la distribución de temperatura en la zona de corte

Figura 5: Distribución típica de temperatura en la zona de corte Fuente: Azpeitia; Juárez y Reyes

8 Como es evidente, las condiciones de trabajo de los buriles son muy duras, lo que produce el fallo de la herramienta y por lo tanto el agotamiento de su vida útil. El fallo puede producirse por tres procedimientos: Fallo por fractura. Producido por una fuerza de corte no adecuada al material de la herramienta, por una forma geométrica no adecuada a las condiciones de corte, o generado por impactos en cortes discontinuos. Fallo por temperatura Se da cuando la temperatura de operación de la herramienta es demasiado alta para el material lo que produce que esta se ablande y pierda su forma geométrica predefinida por lo que cambian sus parámetros de corte debido al cambio en los ángulos de incidencia, desprendimiento, radio de punta, entre otros, los que genera sobre la pieza a mecanizar un acabado superficial indeseable. Desgaste progresivo Es el desgaste gradual de los filos de corte de la herramienta, producido por la fricción con la pieza. Es inevitable, pero con un buen análisis de las condiciones de mecanizado el proceso se puede optimizar. De estos mecanismos de fallo el mas deseable es el desgaste gradual, debido a que es el único en el que se puede estimar la vida útil de la herramienta y sustituir esta sin afectar a la producción, sin embargo, los fallos por fractura son impredecibles y repentinos por lo que afectan a la pieza sobre la que se esta trabajando bien dejándola inservible o bien recuperable iniciando de nuevo la operación donde se produjo el fallo. El fallo por temperatura es

9 impredecible pero no es tan repentino, se puede percibir previamente al fallo por un cambio de color de la herramienta. (Azpeitia, Juárez, & Reyes, 2018, p.23-24)

Describir el uso de la afiladora universal y el dispositivo para afilar buriles De acuerdo con Sánchez, (1990) las herramientas de cuerpo prismático para realizar su afilado; también sirve para fijar piezas que requieren la rectificación de superficies planas, perpendiculares u oblicuas. Es un accesorio que presta gran utilidad, pero no consta como elemento de la rectificadora afiladora universal. A continuación, en la figura 6. Dispositivo para afilar buriles.

Figura 6: Dispositivo para afilar buriles Fuente: Sena

Su forma y tamaño es determinada por la capacidad de la máquina. Está constituida de una base (1), de articulación o soportes intermedios (2 y 3) Y por la morsa (4). La base es de hierro fundido, tiene guías prismáticas en la superficie de apoyo, que permiten la alineación del conjunto al fijarlo a la mesa de la máquina. En la parte superior tiene una cavidad circular

10 para alojar la articulación (2) y una graduación de 360° El tornillo de fijación de la articulación generalmente está alojado en una abertura situada en la parte inferior de la base. Los soportes intermedios son de hierro fundido y ambos con dos superficies perpendiculares. El soporte inferior está montado sobre la superficie superior de la base que tiene cavidad circular y permite su giro en 360°. En la superficie del plano vertical (perpendicular a la base) posee una graduación de 360° y el alojamiento para el soporte superior que montado en la superficie del plano vertical del soporte inferior también gira a 360°. En la otra superficie se fija la morsa que puede girar igualmente a 360° y tiene la graduación correspondiente. (p. 32-33) Condiciones de uso Permite posicionar la pieza o herramienta, con gran rapidez, por ser ajustable en tres planos, es posible afilar cualquier tipo de herramienta prismática sin retirarla de la prensa, manteniendo, por consiguiente, mayor precisión entre las superficies rectificadas. (Sánchez, 1990, p.33-34) •

Las superficies de apoyo y guías debe estar limpias y sin rebabas.

•

Los tornillos de fijación de las prensas deben estar apretados.

•

La mandíbula móvil debe estar bien ajustada en su guía.

•

Antes de efectuar el afilado, es importante que todos los movimientos de la prensa estén ajustados y fijos en su posición.

Su tamaño es determinado según la capacidad de la máquina está constituido por: 1. Tuerca de sujeción de soportes intermedios. 2. Tornillo de fijación. 3. Tornillo de fijación para fijar posición longitudinal del dispositivo en relación con la muela. 4. Empuñadura para dar movimiento de vaivén (adelante-atrás) al dispositivo.

11 5. Husillo micrométrico para dar profundidad (acercar herramienta a la muela). 6. Brida de sujeción de la herramienta. 7. Soportes intermedios. A continuación, en la figura 7. Dispositivo para afilar buriles

Figura 7: Dispositivo para afilar buriles. Fuente: Sena

Describir el uso, montaje y rectificado de la muela Muelas abrasivas. Las muelas abrasivas son herramientas de tipo abrasivo que se adaptan a las diferentes formas proporcionando una acción amortiguadora idónea tanto para superficies irregulares como planas, se adaptan a contornos y formas complejas. Están diseñadas para ofrecer un acabado uniforme con un radio de corte constante, se desgastan uniformemente sin dejar restos, dejando continuamente al descubierto los nuevos abrasivos. (ABRACOM, 2019) Composición de las muelas Tanto las muelas abrasivas compactas como los cepillos de lija no compactos (flap) se componen de tres elementos básicos: el material de soporte o fibra, el agente aglutinante o resina y el mineral del propio abrasivo la dureza, la estructura y el tipo de mineral serán los factores

12 determinantes a la hora de escoger qué muelas elegir, teniendo también en cuenta cuál es el grado de acabado que se busca, cuáles son las propiedades del material que se va a tratar y cuál es la forma o perfil de la pieza. (ABRACOM, 2019) Usos de las muelas Las muelas compactas o muelas convolute pueden realizar múltiples funciones: •

Para desbarbado en general, alisado y acabado en metales, madera y vidrio

•

Eliminación de material, corte rápido y agresivo con una excelente conservación de la forma

•

Desbarbado, alisado y acabado de engranajes de automóvil y componentes de motores de turbinas.

•

Acabado decorativo en instalaciones de fontanería.

•

Acabado de metal y alisado de cordones de soldadura durante la fabricación.

Rectificado de la muela El proceso de rectificado utiliza una herramienta abrasiva (muela) y se lleva a cabo en una máquina llamada rectificadora. Suele utilizarse en la etapa final de fabricación, tras el torneado o fresado, para mejorar la tolerancia dimensional y el acabado superficial del producto, cada grano abrasivo es encargado de arrancar una pequeña cantidad de material de pieza, de forma análoga a como lo haría un filo de corte en una fresa. (Universidad del País Vasco – Euskal Herriko Unibertsitatea, 2013)

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A continuación, en la figura 8. Ejemplo de rectificado

Figura 8: Maquina rectificadora Fuente: Universidad del País Vasco – Euskal Herriko Unibertsitatea

Las herramientas utilizadas en operaciones de Rectificado se denominan muelas. La selección de la muela es crítica en la operación, del mismo modo que ocurre con las herramientas de torneado o fresado. Usos de galgas Para el control de los ángulos de una herramienta es conveniente emplear implementos apropiados que tengan la posibilidad de rectificar rápidamente las herramientas después de afiladas. Puede servir a tal objeto un goniómetro, donde los ángulos a controlar están referidos al plano base de apoyo de la herramienta paralelo al de referencia; o mejor aún con un apropiado y completo aparato, equipado de los diversos sectores graduados, con el cual es posible controlar rápidamente los diversos ángulos de cualquier tipo de herramienta. (Sánchez, 1990)

14 Galga para medir ángulos de afilado. 55°, 60°, 90° y 120° Realiza mediciones precisas durante los trabajos de ingeniería mecánica, el medidor de ángulos de afilado BT13613 es una herramienta precisa, cómoda y resistente que permite determinar de forma sencilla el el ángulo obtenido en el afilado y esmerilado de piezas. Es adecuada para comprobaciones rápidas en mecanizados de piezas, trabajos de corte a inglete en piezas metálicas. (BT-Ingenieros, 2020) Forma de uso. Este instrumento es una gaga tipo (pasa no pasa). Las comprobaciones se realizan por similitud, cada ángulo que deseamos comprobar en la pieza se compara con el marcado en el instrumento, de esta forma se determina si es correcto o es necesario retirar material de la pieza. (BT-Ingenieros, 2020) Principales características. “Completamente fabricado en acero inoxidable templado, la escala métrica está grabada cada 0.1 mm. con marcas especiales para 0.5 mm. Los centímetros están marcados numéricamente”. (BTIngenieros, 2020) A continuación, en la figura 9. Se trata de galga para medir ángulo de afilado. 55°-120°

Figura 9: Galga para medir ángulo de afilado

Fuente: BT-Ingenieros

15 Proceso para el afilado de buriles para cilindrar Afilado de buril. Proceso de esmerilar la parte cortante de las superficies en ángulos, para hacer o rehacer las aristas de corte. Los ángulos que forman el filo crean una arista filosa y cortante, según el tipo de maquinado, el material que se usará, la velocidad que se utilizará para trabajar, se elegirá el material del buril y la forma que este tendrá. (Clan Hackerspace, 2015) Geometría de los filos. Según Clan Hackerspace, (2015) de la posición conveniente de la cuña, result...