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Laboratorio No. 4: Taladro convencional Integrantes María José Torres Camilo Barrera Jesús polo RESUMEN Durante esta práctica de laboratorio se taladro una placa metálica de acero en tres partes, con el fin de determinar errores relativos y absolutos para estas perforaciones. Se tomaron medidas de las brocas utilizadas, se hizo la preparación de las piezas y se operó el taladro de banco para los dos tipos de brocas y a su vez dos tipos de perforación. PALABRAS CLAVE: brocas, taladro de banco, perforación. INTRODUCCIÓN El taladro es una operación de maquinado que consiste en la realización de agujeros mediante la remoción de material por lo general con una herramienta cilíndrica rotatoria llamada broca. El movimiento en este proceso es continuo, y el diámetro de la perforación está dado por el tamaño de la broca, es común realizar el taladrado en una prensa taladradora aunque existen otras máquinas herramientas que pueden ejecutar la operación. MARCO TEÓRICO El maquinado es el proceso de manufactura más preciso y versátil, y esto se debe a la capacidad de producir una diversidad de piezas y características geométricas como roscas de tronillos, superficies lisas, contornos, dientes de engrane y perforaciones entre otros. Este último se realiza a través de un proceso de taladrado, que consta básicamente de dos movimientos esenciales que son la velocidad y el avance. La máquina herramienta que realiza este proceso es el taladro y es la herramienta eléctrica más vendida en el mundo ya que se considera una herramienta básica de construcción. Existen algunas operaciones que se relacionan con el taladrado como el escariado, roscado interior, abocarado, avellanado, centrado y refrenado. La máquina herramienta comúnmente utilizada en el taladrado se llama prensa taladradora y podemos encontrar varios tipos: taladro radial, taladro múltiple o prensas taladradoras de control numérico. Estas máquinas son utilizadas en el ámbito industrial, pero podemos encontrar taladros manuales que son comunes en operaciones caseras o de pocos requerimientos. Estas prensas taladradoras están frecuentemente equipadas con: ● ● ● ● ● ●

Base o placa de asiento. Soporte o columna Mecanismo para movimiento principal Mecanismo de avance Husillo La mesa

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Figura 1. Partes de un taladro de banco. La herramienta utilizada en el taladrado se conoce como broca, que tiene dos bordes cortantes en su extremo y es la que avanza dentro de la pieza de trabajo, además tiene forma helicoidal que permite la salida de viruta. Estas brocas están fabricadas comúnmente de aceros de alta velocidad que son aceros al carbono y de baja aleación. Se constituyen de tres partes fundamentales: el mango, el cuerpo y la punta. Según el tipo de material que se trabaje algunas de las características de las brocas cambian como la punta o el ángulo de la punta, existe una herramienta conocida como goniómetro utilizada para la medición de ángulos.

Figura 2. Tipos de brocas existentes en el mercado. Es importante conocer las características que se requieren al momento de realizar una perforación y además tener una broca afilada pues de lo contrario podemos tener resultados indeseados en la perforación como: filos de longitud desigual, es decir diámetros de agujeros más grandes que la broca. Filos desiguales y ángulos de corte distinto, producido porque la broca tiende a oscilar. Ángulos de corte desiguales, que produce que la broca trabaje desequilibrada debido a una punta descentrada pues solo corta uno de los filos. MATERIALES

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Calibrador Micrómetro Placas de acero Taladro de banco Brocas Centro punto Martillo

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO A los grupos conformados en la anterior práctica se les hizo entrega de una placa metálica. Procedimiento No. 1: Con el calibrador vernier se tomaron las dimensiones de la placa metálica, se realizaron los cálculos de la media y desviación para estas medidas y se consignaron en la siguiente tabla:

1 2 3 Media Desviació n

ancho largo espesor 7,76 7,85 0,96 7,77 7,87 0,97 7,79 7,81 0,96 7,77 7,84 0,96 0,02

0,03

0,01 Tabla1. Dimensiones de la placa metálica.

Procedimiento No. 2: Con el calibrador se tomaron las medidas de los diámetros para cada una de las brocas utilizadas, se calculó la media y la desviación, y se consignaron los valores en la siguiente tabla: Diametro broca Diametro broca 1 2 1 0,89 1,25 2 0,91 1,27 3 0,9 1,26 Media 0,9 1,26 Desviación 0,01 0,01 Tabla 2. Diámetros de las brocas utilizadas. Posteriormente con ayuda del goniómetro se tomaron las medidas del ángulo de cada una de las brocas, y los valores fueron consignados en la siguiente tabla:

angulo broca 1

angulo broca 2

3

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1 2 3

114 117 118 116,33 2,08

Media Desviación

126 123 124 124,33 1,53 Tabla 3. Angulo de las brocas utilizadas.

Procedimiento No. 3 Sen realizo la preparacion de la pieza marcando los centros de los agujeros con la ayuda de un centro punto y un martillo, se realizo la operación de taladrado con la maquina taladradora de banco y luego con un calibrador se midieron las distancias entre los centros de los agujeros para calcular el error cometido en el proceso y se consignaron dichos valores en la siguiente tabla:

1 2 3 Media Desviació n

12 2,36 2,35 2,35 2,353 3 0,005 8

13 2,14 2,14 2,13 2,136 7 0,005 8

14 2,15 2,15 2,16 2,153 3 0,005 8

15 2,19 2,18 2,18 2,1833 3 0,0057 7

Tabla 4. Distancia entre centros de los agujeros. ANALISIS En el laboratorio de Taladrado convencional, realizamos varias pruebas de medición y de taladrado. En todas las pruebas nos dividimos en tríos. Utilizamos el taladro de banco y se le hicieron 5 orificios a una placa de acero. También se midió el ángulo y el diámetro de la broca, y la distancia entre los orificios. Estas medidas se realizaron 3 veces por cada miembro del equipo. Se presentaron algunos errores debido a la toma equivocada de medida y la pieza no se fijó de forma adecuada. (VER IMAGEN 1.1) PREGUNTAS DE DISCUSIÓN ●

Enuncie ventajas y desventajas que existan al usar un taladro de banco frente al uso de un taladro de mano portátil. La Ventaja del taladro de banco, consiste en que con este método podemos obtener resultados más precisos, con menos tolerancias, ya que este tiene un mecanismo de precisión que no ayuda acomodar las piezas, medir exactamente en qué punto de la pieza queremos hacer el agujero. Una desventaja seria que es muy difícil transportar dicho taladro a otro lugar, la pieza deberá ir al taladro y no el taladro a la pieza. Sucede lo contrario con el taladro portátil, con este podemos trasladarnos a la pieza y trabajar de una forma más cómoda, pero este método se usa más para trabajos que no requieren de una precisión alta.

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¿Considera que con medir L45 es suficiente para garantizar que el agujero 5 se encuentra en una posición adecuada? De no ser así ¿qué propone para garantizar la ubicación?

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Al realizar la experiencia nos dimos cuenta que además de medir los agujeros, utilizamos el mecanismo del taladro de banco para mover la pieza sobre los dos ejes la distancia requerida para realizar cada agujero con respecto al otro, ayudándonos de la regla que tiene el taladro y la manivelas, lo mismo lo hicimos para guiarnos hacia cada agujero de una manera precisa, del mismo modo utilizamos este método para taladrar la profundidad adecuada. ●

¿Podría ser el agujero maquinado de menor diámetro que la broca utilizada? Justifique su respuesta Si se puede obtener ese resultado, ya que, en el experimento pasado, se usó una broca con un diámetro determinado para hacer un agujero, luego se tomó una broca de mayor diámetro, pero no te introdujo totalmente la broca, nada más una tercera parte de esta, y así obtuvimos un diámetro menor al que teníamos inicialmente.

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¿Cuáles considera son las mayores fuentes de error durante este proceso de fabricación? ¿En qué forma afectaron la pieza final? Los posibles errores que se pueden obtener son de nuestra parte, ya que cuando preparamos la pieza para hacer el taladrado pudimos haber medido con poca precisión, o cuando medimos el ángulo de ataque de la pieza y otros muchos factores, por eso se recomiendo medir varias veces y sacar un promedio de las medidas y así no obtener erros altos.

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¿Por qué muchas brocas disponen de unos orificios por donde se inyecta un fluido coaxial a la herramienta? Es necesario este fluido. En este proceso este fluido tiene la función de refrigerante, ya que, entre la broca y la pieza se genera una fricción, esta fricción hace que la broca se caliente, si permitimos este calentamiento la broca puede sufrir deformación, se puede soldar la viruta y otros casos más, también es usado para remover viruta, pero principalmente es para refrigerar el material.

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¿Se podría realizar un taladrado con una fresa? ¿Cómo se podría realizar y qué ventajas y desventajas se obtendrían? Es posible realizarlo si trabajamos con un fresado frontal, trabajando con el extremo de la fresa con un movimiento circular perpendicular al eje de giro, pero tendríamos la desventaja del tiempo ya que este aumentaría en un proceso como este, además de la utilización de energía y una posible ventaja, seria obtener un mejor acabado y precisión.

CONCLUSIONES Al finalizar el laboratorio de taladrado convencional se pudo llegar a las siguientes conclusiones. ● ● ● ●

A la hora de hacer el taladrado es muy importante ubicar la broca en el lugar correcto y ser muy precisos a la hora de trasladarla. El promedio y la desviación estándar de la longitud en X, Y y Z fueron 7.77 cm, 7.84 cm, y 0.96 cm; 0.02 cm, 0.03 cm y 0.01 cm respectivamente. El promedio y la desviación estándar del diámetro de la broca 1 y 2 fueron 0.9 cm y 1.26 cm respectivamente; 0.01 cm en ambos casos. El promedio y la desviación estándar del ángulo de la broca 1 y 2 fueron 116.33° y 124.33°; 2.08° y 1.53°

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respectivamente. ANEXOS

Imagen 1.1. pieza después de utilizar el taladrado. REFERENCIAS [1] Groover, M. - Fundamentos de Manufactura Moderna (3 edición) [2] Kalpakjian, S,, Schmid, S, R,, & Espinoza, L, J, (2008), Manufactura, ingeniería y tecnología, México, D ,F: Pearson Educación.

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