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informe sobre roscado realizado en el torno del laboratorio de procesos industriales 2...

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Torno: Roscado Laboratorio de Procesos Industriales II, Universidad Autónoma del Caribe Barranquilla, Colombia

Abstract— The threads and screws have been used throughout history as a method of joining or fixation mainly metallic parts. In the eighteenth century the first advances were made towards the standardization of certain parameters, since the production of screws was no longer an office to become an industrial process. For this reason, engineers and mechanics must know how to identify and know the process of creating threads and screws because they have infinite functions in the productive processes of objects. Keywords: Thread, Screws, Joining, Fixation, Standardization, Parameters. Las roscas y tornillos se han utilizado a lo largo de la historia como método de unión o fijación de partes principalmente metálicas. En el siglo XVIII se introdujo los primeros avances hacia la estandarización de ciertos parámetros, ya que la producción de tornillos había dejado de ser un oficio para convertirse en un proceso industrial. Por tal razón, los ingenieros y mecánicos deben saber identificar y saber cómo es el proceso de creación de roscas y tornillos debido a que tienen infinitas funciones en los procesos productivos de objetos.

el proceso de Roscado. Al final se presentan los resultados de la experiencia y las conclusiones obtenidas a partir de esta.

II.

OBJETIVOS

A. Objetivo General 1) Identificar y comprender la operación de Roscado y los procedimientos que se deben tener presente a la hora de maquinar.

B. Objetivos específicos 1) Establecer los parámetros de corte de las operaciones de mecanizado. 2) Aprender a mecanizar un cilindro de teflón en el torno, realizando operaciones de desbaste y roscado. III. MARCO TEÓRICO

Palabras claves: Roscas, Estandarización, Parámetros.

Tornillo,

Unión,

Fijación,

I. INTRODUCCIÓN En este informe se presenta la experiencia en el uso del torno, en la cual se llevó a cabo dos operaciones diferentes como el Roscado, en el que la herramienta avanza linealmente sobre la superficie de una pieza de teflón para crear cuerdas roscadas y el Cilindrado, utilizado para desbastar la zona de trabajo de la pieza con el objetivo de que quedara lisa para impregnarle el roscado. Dicho ejercicio tiene como finalidad adquirir las competencias necesarias en el campo ingenieril, las cuales serán útiles en nuestro ámbito laboral. Se proporcionó la información necesaria y luego de establecer el valor de ciertas variables como: el avance, las revoluciones, la profundidad y el tipo de rosca con su respectiva norma, se realizaron 4 pasadas en total en las que se les dio las dimensiones deseadas a la pieza de teflón tanto para la operación de roscado como para la de cilindrado. Con el fin de analizar los resultados se utilizó el vernier para medir las dimensiones finales de la pieza de teflón y poder verificar si lo realizado prácticamente va acorde a la teoría para el caso de la cantidad de hilos por pulgadas realizado en

El roscado consiste en la mecanización de la pieza en espirales (izquierda o derecha) de superficies exteriores (tornillo) o agujeros (tuerca) sobre una superficie circular. El roscado se puede realizar con herramientas de forma manual o se puede realizar en máquinas como tornos y taladros. Para el roscado manual se utilizan machos y terrajas fijados al bandeador (soporte). Hay dos sistemas de realizar roscados en los tornos, de un lado la tradicional que utilizan los tornos paralelos o mecánicos, mediante la Caja Norton, y de otra la que se realiza con los tornos CNC, donde los datos de la rosca van totalmente programados y ya no hace falta la caja Norton para realizarlo. Las roscas pueden ser exteriores (tornillos) o bien interiores (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse. Las funciones principales de una rosca son tres:  Formar un acoplamiento mecánico para mantener piezas unidas (por ejemplo, con un perno y una tuerca).  Transmitir fuerza o movimiento mediante la conversión de un movimiento de rotación en un movimiento lineal o viceversa (por ejemplo, el tornillo de una prensa).  Aportar ventajas mecánicas al hacer uso de una fuerza pequeña para crear una fuerza de mayor magnitud. Tipos de Roscas Más Comunes:



Roscas de unión para uso general -

Rosca métrica ISO

Es de diseño cilíndrico (o paralelo o recto) y está formada por un filete helicoidal en forma de triángulo equilátero con crestas truncadas y valles redondeados. El ángulo que forman los flancos del filete es de 60º y el paso, medido en milímetros, es igual a la distancia entre los vértices de dos crestas consecutivas. Se denomina según normas ISO 68-1 e ISO 965-1. Si es de paso grueso, se designa con la letra M seguida del valor del diámetro nominal en milímetros, por ejemplo: M 6 Si es de paso fino, la letra M va seguida del diámetro nominal en milímetros y el paso en milímetros, separados por el signo “x”, por ejemplo: M 6×0,25 -

Rosca nacional unificada ISO de paso grueso (UNC)

Es idéntica a la rosca métrica ISO en cuanto a diseño y ángulo de flancos, con la diferencia que sus dimensiones responden al sistema imperial. Se designa según norma ANSI/ASME B1.1, con las letras UNC a las que se antepone el diámetro nominal en pulgadas y seguidamente el paso en hilos por pulgada, por ejemplo: ¼” 20 UNC Se usa generalmente para la producción en serie de tornillos, pernos y tuercas, y otras aplicaciones industriales, especialmente el roscado en materiales de baja resistencia a la tracción, tales como fundiciones, acero dulce y materiales blandos, para obtener la máxima resistencia al desgarre de la rosca. Puede aplicarse donde se requiere un montaje y desmontaje rápido o cuando hay posibilidad de que exista corrosión o deterioro ligero. -

Rosca Withworth.

La medida de este sistema de roscas está basada en la pulgada. En las roscas whithworth el perfil de su filete es un triángulo isósceles, siendo su lado menor el que sirve de base y es paralelo al eje del núcleo e igual al paso de rosca. El vértice y el fondo están redondeados a 1/6 de la altura del filete. El ángulo de los flancos es de 55°. La medida de estos tornillos se da en pulgadas. Estas roscas se designan con la letra M -

Rosca Sellers o Nacional Americana.

Este sistema de rosca es utilizado en los estados unidos de américa, empleándose en gran cantidad de automóviles. En la rosca Sellers el perfil del filete es un triángulo equilátero con el vértice y el fondo truncados a 1/8 de su altura. El ángulo de la rosca es de 60° y el paso es igual a lado del triángulo. La medida de los tornillos se da en pulgadas y el paso en hilos por pulgadas. Existen tres tipos de roscas Sellers dependiendo de su paso y se denominan de la siguiente manera: basta NC, fina NF y paso especial NEF. Otra forma de denominarla es anteponiendo la “U” a las letras anteriores.

IV. MATERIALES Y EQUIPO

A. Máquina de Torneado B. Cilindro de Teflón

V.

PROCEDIMIENTO

La experiencia comenzó con una breve introducción sobre el roscado, los tipos de tornillos y su nomenclatura, seguido de esto se estableció unas indicaciones para comenzar con la experiencia. Como primero se realizó una operación de desbaste primario con el fin de eliminar las irregularidades que la pieza de teflón poseía, para esta operación se manejó los mismos parámetros con respecto a la velocidad de rotación de la pieza y el avance que se ha venido utilizando en experiencias anteriores (V = 210 RPM y f = 0.30 mm/rev.), previo a esto se montó la pieza en el husillo y se apretó con las mordazas. Se encendió la máquina y se realizó el desbaste. Una vez hecho esto, se realizó la operación de Roscado en el que fue necesario cambiar ciertos parámetros como, por ejemplo, la velocidad de giro, que se cambió a 45 RPM en azul, el avance, configurado en n – 12 – III para realizar una rosca fina en un tornillo de potencia, de 5 hilos por pulgada; sin embargo, ciertos parámetros como el trabajar con un tornillo de derecha ya estaba establecido en la máquina de torneado y por lo tanto se mantuvo. Luego se cambió la herramienta de corte por un buril de acero rápido. Cabe resaltar que para esta operación el torno tiene una velocidad de avance definida que permite garantizar la precisión necesaria para la creación de la rosca. Se acercó la herramienta a la pieza y luego se estableció una profundidad de 1 mm y se encendió el torno. Después de esto, se movió la palanca que controla la dirección de giro de la pieza para que esta última gire hacia la herramienta de corte e inicie el avance, sin embargo, se movió la palanca que se encuentra cerca de la manivela del carro transversal con el fin de cambiar la barra o el tornillo de avance a el tornillo guía de roscado y así mismo el avance se dé automáticamente. Se inició la operación donde el buril comenzó a formar la rosca hasta la distancia establecida y luego se volvió a mover la palanca de la dirección de rotación de la pieza para que gire o se devuelva hacia el lado contrario con el fin de que la herramienta de corte retroceda por el mismo camino que mecanizo. Al momento de realizar la segunda pasada con una profundidad de 2 mm surgió un problema debido a que el buril no entro por el camino previamente recorrido lo que incurrió en que se dañara el procedimiento. Por lo tanto, se tuvo que repetir el proceso inicial de desbaste para corregir las irregularidades de la pieza en las que se volvieron a cambiar los parámetros y el buril, y en el cual se realizaron 3 pasadas para nuevamente establecer los parámetros necesarios para la operación de roscado, en el que se volvió a utilizar el buril de acero rápido, y en el que repitiendo el procedimiento previamente descrito se realizaron dos pasadas, la primera de 1mm y la segunda de 2 mm de profundidad. Una vez terminada la experiencia, se midieron las nuevas dimensiones de la pieza con el vernier para verificar que precisamente hubiese 5 hilos por cada pulgada y obtuvimos un largo de 60 mm y un número de crestas de 9.5 (Ver Figura 1)

utilizadas en la construcción o ensamblaje que requieran dimensiones especificas no estipuladas a comparación de la creación de estas en otros procesos como de fundición. Para lo anterior se ha de tener en cuenta factores o parámetros como la exactitud y la coordinación con la que se debe trabajar para evitar situaciones que retrasen o arruinen la pieza o la herramienta de corte y requieran de otras operaciones que generarían pérdidas de tiempo y energía que afectarían en gran parte la producción de estas. REFERENCIAS

[1] Roscado. Tomado de: http://www.j-perez.net/mecanica/roscar.asp [2]

Funciones Principales de La Rosca. Tomado de: http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientasmanuales/cuales-son-los-distintos-tipos-de-roscas-y-como-seclasifican-una-guia-para-distinguirlas-y-conocerlas [3] Tipos de Roscas Más Comunes. Tomado de: http://miguelzroscado.blogspot.com.co/2013/12/sistema-de-roscas.html Figura 1: Pieza final con la rosca impregnada

VIII. CONCLUSIÓN Es importante conocer las distintas operaciones que se pueden realizar en el torno y lo útiles que son para obtener las dimensiones deseadas en una pieza. Para el caso del roscado se puede utilizar para crear las roscas de las distintas piezas...