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maquinas y herramientas y apuntes que necesitas para tu tercer semestre...

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CLASIFICACIÓN DE MAQUINAS HERRAMIENTAS VIDAL JAIMES GIORDANA 4RM1

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CLASIFICACIÓN DE MÁQUINAS HERRAMIENTAS MAQUINAS ROTATIVAS.

1. TORNO: Tornear es quitar parte de una pieza mediante una cuchilla u otra herramienta de corte para darle forma (moldear). El torno es una máquina-herramienta que realiza el torneado rápido de piezas de revolución de metal, madera y plástico. También se utiliza en muchas ocasiones para pulir piezas. Piezas de revolución: cilindros, conos y hélices. Pulir: Alisar una pieza para dejarla suave y brillante. El torneado es, posiblemente la primera operación de mecanizado (dar forma a una pieza) que dio lugar a una máquina-herramienta. A parte de tornear el torno se puede utilizar para el ranurado (hacer ranuras en piezas), para cortar, lijar y pulir. Luego veremos los trabajos más comunes con el torno. ¿COMÓ FUNCIONA UN TORNO?: Partiendo de una pieza llamada "base", se va eliminado partes con la cuchilla a la pieza base hasta dejarla con la forma que queramos. El movimiento principal en el torneado es el de rotación y lo lleva la pieza a la que vamos a dar forma. Los movimientos de avance de la cuchilla y de penetración (meter la cuchilla sobre la pieza para cortarla) son generalmente rectilíneos y son los movimientos que lleva la herramienta de corte. En resumen, tenemos 3 movimientos básicos: Movimiento de rotación: La pieza se coloca sobre un eje que la hace girar sobre sí misma. Movimiento de Avance: La cuchilla avanza paralela a la pieza en un movimiento recto.

Movimiento de Penetración: La cuchilla penetra contra la pieza cortando parte de ella formándose virutas. El control de estos 3 movimientos es básico para dar forma a la pieza sin errores. Se pueden tornear piezas de muchas formas, con rosca, engranajes, cóncavas, convexas, etc. El torneado suele hacerse en metal, en madera o en piezas de plástico. PARTES DEL TORNO: - Bancada: es su estructura y suele ser un gran cuerpo de fundición. Sirve de soporte y guía para las otras partes del torno. - Eje principal y plato: sobre este eje se coloca la pieza para que gire. En un extremo lleva un eje terminado en punta que es móvil, llamado contrapunto, para sujetar la pieza por un punto, en el otro extremo se sujeta la pieza con un plato. El plato se puede cambiar mediante el husillo. El torno dispone de varios platos para la sujeción de la pieza a mecanizar y que la hará girar en torno a un eje. La pieza queda sujeta por un extremo por el plato y por el otro por la punta del contrapunto. La pieza se coloca en el plato y se mueve el contrapunto hasta que apriete la pieza. El movimiento de corte y de la pieza lineales se hacen mediante los carros. -Carro Portaherramientas: son los carros que permiten desplazar la herramienta de corte. Hay 3 carros diferentes: -Carro Longitudinal o Principal: este se mueve a lo largo de la bancada o sea hacia la izquierda o a la derecha. Produce el movimiento de avance de la pieza, desplazándose en forma manual o automática paralelamente al eje del torno. Se mueve a lo largo de la bancada, sobre la cual se apoya. Sobre este carro esta montado el carro transversal. -Carro Transversal: se mueve hacia adelante o hacia atrás perpendicular al carro principal. Es utilizado para dar la profundidad. Se mueve perpendicularmente al eje del torno en forma manual, girando la manivela de avance transversal o embragando la palanca de avance transversal automático. Sobre este carro esta montado el carro orientable ó carro auxiliar. -Carro Auxiliar o Portaherramienta: es una base giratoria a 360° y sirve principalmente para hacer conicidades o penetrar la herramienta con cierto ángulo. El carro auxiliar sólo puede moverse manualmente girando la manivela de tornillo para su avance. El buril o herramienta cortante se sujeta en la torreta

portaherramientas que está situada sobre el carro auxiliar. La Torreta Portaherramientas, ubicada sobre el carro auxiliar permite montar varias herramientas en la misma operación de torneado y girarla para determinar el ángulo de incidencia en el material. - Todo el conjunto de los carros:, se apoya en una caja de fundición llamada Delantal o Carro PortaHerramientas, que tiene por finalidad contener en su interior los dispositivos que le transmiten los movimientos a los carros. - Caja Norton: sirve para ajustar las revoluciones de las velocidades mediante unas palancas que accionan un conjunto de engranajes que se encuentran en el inte

FUNCIONAMIENTO DEL TORNO: Un material base se fija al mandríl del torno (entre el eje principal y el plato). Se enciende el torno y se hace girar el mandríl. Se mueve los carros donde está la cuchilla hasta el material base. Con el carro auxiliar se mueve la cuchilla para realizar sobre la pieza base la forma deseada. Luego veremos las formas u operaciones que se pueden hacer con el torno. Para ver mejor el funcionamiento del un torno mira el video de la parte de abajo. La velocidad a la cual gira la pieza de trabajo en el torno es un factor importante y puede influir en el volumen de producción y en la duración de la herramienta de corte.

Una velocidad muy baja en el torno ocasionará pérdidas de tiempo; una velocidad muy alta hará que la herramienta se desafile muy pronto y se perderá tiempo para volver a afilarla. Por ello, la velocidad y el avance correctos son importantes según el material de la pieza y el tipo de herramienta de corte que se utilice. Hoy en día los tornos más modernos se llaman Tornos CNC o por control numérico. Estos tornos utilizan un software o programa de ordenador con datos alfanuméricos según los eje XYZ y que es capaz de controlar todos los movimientos del torno para crear lo pieza definida mediante el programa. El ordenador que lleva incorporado controla las velocidades y las posiciones. OPERACIONES DEL TORNO: Cilindrado: Hacer un cilindro más pequeño partiendo de otro más grande (cilindro base). Torneado Cónico: Dar forma de cono o troncos de cono. Contornos: Dar forma a una parte del cilindro base. Formas: Hacer diferentes formas sobre el cilindro base. Achaflanado: hacer un chaflán, o lo que es lo mismo, un corte o rebaje en una arista de un cuerpo sólido. Trozado: Cortar la pieza una vez terminada. Roscado:. Hacer roscas para tuercas y tornillos. Mandrinado: Agrandar un agujero. Taladrado: Hacer agujeros. Moleteado: Hacer un grabado sobre la pieza. La pieza con la que se hace se llama "moleta" que lleva en su superficie la forma del grabado que queremos hacer sobre la pieza. Refrentado: Disminuir la longitud de la pieza.

2. FRESADORA Una fresadora es una máquina-herramienta con un eje horizontal o vertical sobre el que gira una herramienta de corte llamada "fresa" y que tiene una mesa horizontal en la que se coloca o fija una pieza de trabajo a la que daremos forma (mecanizar) con la fresa. Al llevar la fresa hacia la pieza de trabajo situada en la mesa, la fresa la corta y le da forma. Recuerda mecanizar = dar forma mediante corte.

Una máquina fresadora es una herramienta diseñada para mecanizar metales, madera y otros materiales sólidos. También se conoce como máquina multitarea por que son máquinas multiusos capaces de fresar y también de tornear los materiales. El fresado es un proceso realizado con una herramienta llamada "fresa" en forma de cuchillas. En este proceso las cuchillas giran para retirar el material de la pieza de trabajo sujeta en la mesa horizontal cuando acercamos la fresa hacia ell a. Hay multitud de fresas diferentes según la forma del corte que queramos dar a la pieza de trabajo. El mecanizado de fresado es uno de los procesos de fabricación más comunes que se utilizan en los talleres e industrias de maquinaria para fabricar productos y piezas de alta precisión en diferentes formas y tamaños. Además muchas fresadoras trabajan mediante CNC (control numérico), aunque también son comunes los dispositivos de fresado manuales y tradicionalmente automatizados. Luego veremos un poco más sobre CNC. Las fresadoras son capaces de movimientos dinámicos, tanto de la herramienta como de la pieza de trabajo, y muchas fresadoras pueden realizar el mecanizado de múltiples ejes.

PARTES DE UN FRESADORA: La mayoría de las fresadoras tienen motores de accionamiento eléctricos autónomos, sistemas de refrigeración, velocidades variables del husillo y alimentadores de mesa accionados por electricidad. Veamos con una imagen las partes principales de cualquier fresadora:

PARAMETROS DEL FRESADO: En el fresado, la velocidad y el movimiento de la herramienta de corte se especifican a través de varios parámetros. Estos parámetros se seleccionan para cada operación en función del material de la pieza, el material de la herramienta, el tamaño de la herramienta y más. Veamos estos parámetros: - Alimentación de corte: la distancia que la herramienta de corte o la pieza de trabajo avanza durante una revolución del husillo y la herramienta, medida en pulgadas por revolución (IPR). En algunas operaciones, la herramienta se introduce en la pieza de trabajo y en otras la herramienta se alimenta en la herramienta.

Para una herramienta multipunto, la alimentación de corte también es igual a la alimentación por diente, medida en pulgadas por diente (IPT), multiplicada por el número de dientes en la herramienta de corte. - Velocidad de corte: la velocidad de la superficie de la pieza de trabajo en relación con el borde de la herramienta de corte durante un corte, medida en pies de superficie por minuto (SFM). - Velocidad del husillo: la velocidad de rotación del husillo y la herramienta en revoluciones por minuto (RPM). La velocidad del husillo es igual a la velocidad de corte dividida por la circunferencia de la herramienta. - Velocidad de avance: la velocidad del movimiento de la herramienta de corte en relación con la pieza de trabajo a medida que la herramienta realiza un corte. La velocidad de avance se mide en pulgadas por minuto (IPM) y es el producto del avance de corte (IPR) y la velocidad del husillo (RPM). - Profundidad de corte axial: la profundidad de la herramienta a lo largo de su eje en la pieza de trabajo al realizar un corte. Una gran profundidad de corte axial requerirá una baja velocidad de avance, o de lo contrario dará como resultado una alta carga en la herramienta y reducirá la vida útil de la herramienta. Por lo tanto, una característica se suele mecanizar en varias pasadas a medida que la herramienta se desplaza a la profundidad de corte axial especificada para cada pasada.

- Profundidad de corte radial: la profundidad de la herramienta a lo largo de su radio en la pieza de trabajo al realizar un corte. Si la profundidad de corte radial es menor que el radio de la herramienta, la herramienta solo está parcialmente enganchada y está realizando un corte periférico. Si la profundidad de corte radial es igual al diámetro de la herramienta, la herramienta de corte está completamente enganchada y está haciendo un corte de ranura. Una gran profundidad de corte radial requerirá una baja velocidad de avance, o de lo contrario resultará en una carga alta en la herramienta y reducirá la vida útil de la herramienta.

Por lo tanto, una característica a menudo se mecaniza en varios pasos a medida que la herramienta se desplaza sobre la distancia del paso, y realiza otro corte en la profundidad de corte radial. TIPOS DE FRESADORAS: Las fresadoras se clasifican por la orientación del eje de corte con respecto a su pieza de trabajo y su grado de movimiento. Según su orientación tenemos Verticales, Horizontales y Universales. Fresadora Vertical La fresadora en la que el eje del husillo es perpendicular a la mesa de trabajo se denomina fresadora vertical. Fresadora Horizontal En la fresadora horizontal, el eje de rotación del husillo está horizontal a la mesa.

FRESADORA UNIVERSAL: Una fresadora horizontal universal difiere del tipo horizontal simple porque tiene una mesa de trabajo giratoria, que permite que la mesa se mueva 45 grados desde la posición horizontal estándar. Este movimiento de la pieza de trabajo permite operaciones de fresado angular o helicoidal más sencillas. FRESADORA CNC: El control numérico se puede definir como una forma de automatización programable en la que el proceso se controla mediante números, letras y símbolos. En el caso de las máquinas herramienta, como por ejemplo la fresadora, esta automatización programable se utiliza para llevar a cabo el funcionamiento de la máquina. Las fresadoras por control numérico (CNC) son aquellas en las que el proceso de mecanizado de las piezas por la máquina se hace mediante la interpretación de un código alfanumérico o programa. CNC = Control Numérico Computerizado

Las primeras fresadoras se automatizaban manual o mecánicamente, pero los avances tecnológicos han llevado al desarrollo del Control Numérico Computacional para automatizar los procesos de las máquinas. Se requiere un programa para operar la fresadora, programa que se puede generar manualmente o usando el software de Diseño asistido por computadora / Fabricación asistida por computadora (CAD / CAM).

Una vez escrito el programa, donde se especifica lo que queremos, la fresadora hace prácticamente sola el trabajo de mecanizado de la pieza.

3. GENERADORA DE ENGRANES En el mecanizado de piezas existen dos procesos por el cual se le da forma a una pieza por eliminación de material. Estos procesos son el de arranque de viruta o abrasión. En el proceso de mecanizado por abrasión, el filo que se utiliza para eliminar material no esta definido. Una de las herramientas para poder realizar un mecanizado por abrasión es la rectificadora.

¿QUÉ ES UNA RECTIFICADORA?: La rectificadora es una herramienta que realiza el proceso de mecanizado por abrasión. Tiene como herramienta de arranque de material una rueda abrasiva robusta lo que hace que no tenga un filo definido. Con esta maquina se obtiene un acabado de la pieza con dimensiones mas precisas y menores rugosidades que un proceso de arranque de viruta. ¿PARA QUE SIRVE UNA RECTIFICADORA?: El rectificado es un proceso realizado en piezas que tienen ciertas tolerancias muy pequeñas. Estas pueden ser dimensionales (como diámetro, longitud o ángulo) o de acabado superficial (como rugosidad, rayas, impurezas). El rectificado se realiza muchas veces luego de un proceso de arranque de viruta. Se realiza el arranque de viruta para eliminar áreas más grandes, y luego se deja un excedente que será eliminado mediante abrasión (con la rectificadora). El resultado será más preciso y prolijo. ¿CÓMO FUNCIONA?: La rectificadora es una máquina de complejo funcionamiento, pero fácil de usar. Primero que nada, para que reciba energía se

debe accionar el electroiman. El electroimán será el encargado de sostener la pieza y que no se mueva. Una vez colocada la pieza en el electroimán, encendemos la maquina y se enciende el muelle que comienza a girar. Luego comenzamos a mover los volantes que hacen mover el electroimán en las direcciones x, y. Dejamos la pieza debajo del muelle y mediante el volante que mueve el muelle en la dirección z, vamos bajando hasta que el muelle entre en contacto con la pieza. Luego mediante el control automático dejamos que el electroimán oscile de forma tal para conseguir las dimensiones y el acabado deseado. TIPOS DE MÁQUINAS: Existen varios tipos de rectificadoras que pueden depender del objetivo (puede ser para acabados superficiales, precisiones dimensionales), de la pieza a rectificar, de la tecnología utilizada, de su tamaño o necesidad de repeticiones, entre otras. NOTA: El enorme grado de precisión de una rectificadora CNC es apenas mesurable con micrómetros. •

RECTIFICADORAS PLANAS O DE SUPERFICIE: Rectificadora frontal: En las rectificadoras frontales la muela se ubica sobre un eje horizontal y se desplaza de forma rectilínea sobre la pieza (de derecha a izquierda). Se utiliza para eliminar de forma rápida el material, con menor precisión que otras rectificadoras. Rectificadora tangencial: En este caso la muela gira sobre un eje vertical con movimiento circular y pendular. En estos casos los trabajos realizados son mucho más precisos.

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RECTIFICADORA CILÍNDRICA: Rectificadora cilíndrica externa: En este caso la muela gira sobre un eje vertical con movimiento circular y pendular. En estos casos los trabajos realizados son mucho más precisos. Rectificadora cilíndrica interna: En este caso el rectificado se realiza en el interior de una pieza cilíndrica hueca. La muela debe ser siempre de diámetro menor que el interior de la pieza. Rectificadora cilíndrica sin centro: Es para el rectificado de piezas cilíndricas pequeñas. En este caso las muelas son dos que giran en la misma dirección y la pieza se coloca entre medio de estas.

MAQUINAS ALTERNATIVAS 4. CEPILLO DE CODO Es una máquina herramienta que se usa para maquinar una superficie plana que puede encontrarse en posición horizontal, vertical o en ángulo. Además se emplea para maquinar superficies irregulares y especiales que serían difíciles producir en otras máquinas. DISEÑO: La mayor parte de los cepillos se han diseñado con una columna vertical que se usa para soportar la corredera, mesa y los mecanismos de impulso y alimentación. En algún momento de su desarrollo se llamaron de columna o pilar. Sin embargo, puesto que el diseño de tipo de columna se ha generalizado tanto en la construcción de cepillos, los fabricantes consideran que este hecho ya se ha convertido en conocimientos general de la industria de máquinas. Por tanto se han empleado ya términos más significativos y específicos para clasificar estas máquinas y que indican o señalan algunas características específicas en el

diseño de su producto. Algunos tipos de cepillos comúnmente usados se han diseñados para desarrollar trabajos de alguna clase definida, con la mayor efectividad posible. Entre los diseños menos comunes se encuentran el cepillo de cabeza móvil y el cepillo de corte de jalón. La clasificación de estas máquinas se ha visto influida por la acción de la máquina durante la operación de corte. Por ejemplo, en el cepillo de cabeza móvil, contrariamente al procedimiento general, la corredera y la herramienta, en lugar del trabajo (pieza bruta), se mueven cuando se conecta la alimentación automática. Con la limadora de tracción el material se corta en la carrera de regreso en lugar de la de avance. En otro grupo de clasificación se ha basado sobre el tipo de mecanismos de impulso que se utiliza en su fabricación. Por ejemplo, los cepillos en que el movimiento recíprocamente de la corredera se produce por medio de manivela y perno, principalmente en el engrane, en el movimiento de la máquina, reciben el nombre de cepillos de manivela. Similarmente los cepillos de engrane reciben este nombre debido a una serie de engranes y cremallera que se encuentra en la parte inferior de la corredera y que mueven a la herramienta de corte sobre el trabajo o pieza bruta. En el cepillo vertical se tiene aún otra característica de construcción de diseño, responsable del nombre. La herramienta de corte se mueve en dirección vertical, en contraste con el movimiento horizontal habitual de la corredera. TIPOS: • • • •

Cepillo tipo biela. Cepillo de codo hidráulico. Cepillo de mesa. Cepillo vertical.

5. SIERRA MECÁNICA El corte por aserrado mecánico constituye el medio más eficaz para cortar en frío metales de cualquier clase, y se ejecuta por medio de los siguientes métodos: Sierras alternativas de hoja (horizontales) Sierras alternativas de calar (verticales) Sierras sin fin o de cinta (horizontales y verticales) Sierras circulares de disco (verticales) Sierras de muela (verticales) En las máquinas aserradoras alternativas, la herramienta está formada por una hoja dentada rectilínea que se desplaza en un movimiento alternativo de vaivén, en la que cada uno de los dientes trabaja como una herramienta de corte individual. El trabajo se realiza en la carrera activa de la hoja. En cambio, en las sierras sin fin, la herramienta está formada por una cinta soldada por sus extremos, montada sobre dos ruedas – tambores y animada de un movimiento continuo. Las sierras circulares...