1. Clasificación de las Herramientas e instrumentos. 1.1 Definiciones. Las herramientas de mano son elementos que permiten las actividades físicas productivas, aplicadas de una forma directa por el hombre, pueden ser amplificadas en magnitud, volumen y calidad.
CLASIFICACIÓN DE LAS HERRAMIENTAS. 1.2
Herramientas de montaje.
1.3
Pinzas: de chofer, de punta, electricista, de presión, etc. Llaves: de caja en cruz y en escuadra, llaves españolas de doble boca, de cola de bayoneta, de cola recta, llaves stillsons, de estrías, dados de la caja, llaves Allen, inglesa (perica), inglesa de tipo reforzada, de boca cerrada, de pasador, ajustables de gancho, etc. Desarmadores: rectos o planos, de estrella. Prensas: de carpintero o brida en C, arco de segueta, etc.
Herramienta de medición y trazo Escuadras: fijas o de tope, falsas, universales compuestas por: escala, block, talón, transportador de ángulos y block para centros. Compases: para exteriores, de puntas, de interiores, hermafrodita, de varas, etc. Rayadores, trusquines, metros, escalas de: (6” , 8”, 12”, 16”, 24” y 48”)
1.4
Instrumentos de medición y trazo. Micrómetro: para exteriores, para interiores, de profundidades (convencionales y digitales), reloj indicador de caratula. Calibradores: Vernier, calibrador de altura, de profundidades, para engranes, transportador vernier para ángulos, calibradores o galgas, de espesores, de radios, para roscas (cuentahílos), para producción de pasa y no pasa, etc.; niveles de precisión. Galgas: Telescópicas, escantillones o galgas para rosca ACME, sinfín y rosca 60°.
1.5
Las herramientas para corte se clasifican de la siguiente manera: Por fricción: hojas de segueta, brocas helicoidales, brocas para centros, machuelos, terrajas, limas, fresas, buriles, etc. Por golpe: cinceles, punzones, sacabocados etc.
1.6
Herramientas de golpe. Martillos: de bola, de peña, de garra etc. Mazos: de hule, de madera, de plomo, de cobre, plástico. Marros: de hierro o acero, asentadores.
El Vernier:
El Vernier, también denominado pie de rey, es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada. Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado y delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños. Para qué sirve: Las principales aplicaciones de un vernier estándar son comúnmente: medición de exteriores, de interiores, de profundidades y en algunos calibradores dependiendo del diseño medición de escalonamiento. La exactitud de un calibrador vernier se debe principalmente a la exactitud de la graduación de sus escalas, el diseño de las guías del cursor, el paralelismo y perpendicularidad de sus puntas de medición, la mano de obra y la tecnología en su proceso de fabricación.
Micrómetro: Esta herramienta se utiliza mucho en la fabricación mecánica. Aunque se utilice menos que el vernier sirve para medir, exteriores, interiores, profundidades etc. y tienen un campo de alcance más pequeño que el vernier. A través de los micrómetros, se pueden hacer mediciones de entre 0.01 y 0.001.
Para que sirve: Uno de los instrumentos que se utiliza con mayor frecuencia en la industria para medir el espesor de objetos pequeños, metalmecánica es el micrómetro. El concepto de medir un objeto utilizando una rosca de tornillo se remonta a la era de James Watt. Durante el siglo pasado se logró que el micrómetro diera lecturas de 0.001 pulgadas.
2.0
Reglas de seguridad.
1. Antes de comenzar a trabajar en una maquina cerciórese de que se encuentre en buenas condiciones. 2. No utilice ropa holgada, tampoco use alhajas tales como: anillos, relojes, esclavas, etc., ya que estos objetos pueden ocasionar algunos accidentes. 3. Proteja su vista usando gafas o lentes de seguridad al hacer cualquier uso de máquina de taller. 4. No haga uso instrumentos de medición cuando la maquina esté en movimiento. 5. Utilice un dibujo o croquis de las piezas que vaya a maquinar, estúdielo y determine las operaciones a seguir. 6. Al hacer uso de la lima o lija en el torno coloque una franela o trapo para proteger la bancada y las correderas de la máquina, esto evitará el desgaste de las mismas. 7. Al sujetar una pieza entre puntos, deje el juego axial necesario, pues la herramienta en su aplicación cortante produce dilatación del material, lo que ocasiona que los puntos fijos se quemen. 8. En máquinas que no haya manipulado, espere la demostración de su manejo por parte del instructor, esto le evitará muchos problemas. 9. Utilice un gancho o brocha para retirar la rebaba de las piezas que se estén maquinando, nunca lo haga con los dedos. 10. Sujete las piezas firmemente con los dispositivos de sujeción, no lo haga con las manos. 11. Mantenga su máquina de trabajo bien lubricada y limpia, al principio y al final de cada jornada de trabajo. 12. Se debe usar mascarilla cuando rectifique con el esmeril, en el maquinado de piezas de fundición, madera o materiales plásticos. 13. No deje objetos o materiales tirados en el piso, esto podría ocasionar un accidente. 14. Respete las reglas de seguridad implantadas en el taller. Recuerde que debe concentrarse en su trabajo o lo que esté realizando, deje los problemas personales para después.
3.0
Sistemas de Medición.
Estas magnitudes normalmente están referidas a dos sistemas que son: 3.1
Sistema MKS Racionalizado (Sistema Métrico Decimal)
El sistema métrico decimal es un sistema de unidades de longitud basado en el metro, en el cual los múltiplos y submúltiplos de cada unidad de medida están relacionadas entre sí por múltiplos o submúltiplos de base 10. Es considerado, un sistema décuplo, ya que todos sus múltiplos y submúltiplos se calculan en base a 10. Partiendo desde el Kilómetro, se divide en 10 y se obtiene el Hectómetro, este se divide en 10 y se obtiene el Decámetro, este se divide en 10 y se obtiene el Metro, este se divide en 10 y se obtiene el centímetro, este se divide en 10 y se obtiene el decímetro, este se divide en 10 y se obtiene el milímetro. Se considera el sistema métrico, uno de los más exactos que existen, por su facilidad al dividir sus componentes. 3.2
Sistema FPS Racionalizado. (Sistema Inglés)
El sistema para medir longitudes en los Estados Unidos se basa en la pulgada, el pie, la yarda y la milla. Cada una de estas unidades tiene dos definiciones ligeramente distintas, lo que ocasiona que existan dos diferentes sistemas de medición. Una pulgada de medida internacional mide exactamente 25,4 mm (por definición), mientras que una pulgada de agrimensor de EE. UU., se define para que 39,37 pulgadas sean exactamente un metro. Para la mayoría de las aplicaciones, la diferencia es insignificante (aproximadamente 3 mm por cada milla). 4. Clasificación de las Máquinas. Una máquina está compuesta por una serie de mecanismos que interactúan entre sí para cumplir con un objetivo. Una maquina puede ser o no un mecanismo: Un mecanismo se usa para transmitir o modificar un movimiento por ejemplo: biela-manivela y una maquina transmite un esfuerzo o produce un trabajo mecánico, como el caso de la máquina a vapor. Pero tanto un mecanismo como una maquina utilizan energía para poder funcionar.
LAS MAQUINAS PUEDEN CLASIFICARSE SEGUN DIFERENTES CRITERIOS: 4.1 Máquinas motrices (motores) Tienen la capacidad de generar la energía cinética produciendo determinados movimientos que en general son rotativos como por ejemplo: la turbina. 4.2 Máquinas operatorias: Pueden ser manuales o motorizadas, sirven para ejecutar un trabajo, por ejemplo: moldear o dar forma a materiales sólidos. 4.3 Maquinas Herramienta: Los taladros eléctricos, los tornos, las maquinas textiles, los ascensores, la noria, la bomba de agua, son maquinas-herramientas. 4.3.1
Taladro:
El taladro es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si se incorpora transmisión para hacerlo. Tipos de taladro.
Taladro de Mano: Es una herramienta imprescindible su versatilidad le permite no solo taladrar, sino otras muchas funciones (atornillar, lijar, pulir, desoxidar, limpiar, etc.) acoplándole los accesorios necesarios.
Taladro de Banco: Como su nombre lo indica, está montado sobre un banco o mesa de trabajo y se usa principalmente para el barrenado de piezas pequeñas.
Taladro de Columna: Ésta máquina se encuentra montada sobre una base y un eje (Columna) pudiendo subir y bajar la mesa deslizándola sobre la columna, se usa principalmente para piezas de mayor tamaño que las utilizadas en los taladros de banco.
Taladro Radial: Ésta máquina es más versátil que las dos anteriores, ya que además de efectuar el trabajo de barrenado, se usa para machuelear, rimar y calibrado de barrenos por medio de barras. Además se usa para barrenar piezas de dimensiones muy grandes que no se pueden montar en su mesa, esto es posible por la acción de su brazo que tiene la capacidad de girar fuera de su mesa.
Taladro Múltiple: Esta máquina recibe su nombre por tener varios husillos o árboles porta brocas, en los cuales se montan varias brocas o herramientas para facilitar el barrenado múltiple dentro de la distancia y precisión correcta.
4.3.2
Esmeril.
Máquina para afilar y desbastar. Sus herramientas (muelas u otras herramientas abrasivas) van insertadas en los extremos de un eje que gira a velocidad constante mediante un motor eléctrico. Por lo general se la emplea para Afilar herramientas de corte.
4.3.3
Torno.
El torno es una de las máquinas herramienta más antigua y más importantes. Es el tipo más común de torno para metales que se usa en la industria y por lo general se le clasifica como máquina herramienta no apta para producción. Este torno es la máquina herramienta más versátil; con soporte y accesorios pueden llevar a cabo operaciones de maquinado como careado, torneado cilíndrico y cónico, roscado externo e interno, fresado, rectificado, barrenado calado y pulido, algunas operaciones se describen en detalle a lo largo de este material. Tipos de Torno.
Torno paralelo: es el más utilizado, debido principalmente a las diversas operaciones que pueden ejecutarse en el mismo.
Torno vertical: se emplea principalmente para el maquinado de piezas pesadas y de manejo difícil cuyo centrado resultaría muy tardado en el torno paralelo.
Torno al aire: se utiliza en el maquinado de piezas de gran diámetro y poca longitud.
Torno revolver: se usa para el maquinado de piezas a gran escala, es decir, para producción en serie.
Torno copiador: se usa para producir una forma o perfil previamente establecido en una plantilla.
Torno de Control Numérico Computarizado (CNC): este tipo de torno se utiliza para producir piezas a gran escala con gran confiabilidad y calidad, también se utiliza para la elaboración de piezas de constitución complicada.
Partes del torno: A= La Bancada. B= Cabezal Fijo. C= Carro Principal de Bancada. D= Carro de Desplazamiento Transversal. E= Carro Superior porta Herramienta. F= Porta Herramienta G= Caja de Movimiento Transversal. H= Mecanismo de Avance. I= Tornillo de Roscar o Patrón. J= Barra de Cilindrar. K= Barra de Avance. L= Cabezal Móvil. M= Plato de Mordaza (Usillo). N= Palancas de Comando del Movimiento de Rotación. O= Contrapunta. U= Guía. Z= Patas de Apoyo.
5
Afilado de herramientas para corte.
Esta operación se puede efectuar solamente con muelas (piedras) extremadamente duras, de carburo de silicio o con muelas diamantadas muy finas que contengan polvo de diamante, las muelas deben enfriarse con refrigerante abundante. 5.1 Afilado de brocas. Para obtener el rendimiento máximo y vida completa de una broca bien construida y templada, es necesario que los labios cortantes tengan los siguientes requisitos: 1. que tengan el mismo ángulo de inclinación con respecto al eje de la broca, 2. que sean ambos del mismo largo, 3. el ángulo formado del centro muerto con el labio cortante, sea el adecuado, 4. ángulo destalonado de acuerdo a la especificación debe ser el mismo para cada filo o labio cortante. Brocas de centro Cuando es necesario maquinar una pieza entre puntos, como por ejemplo torneado cilíndrico, recto y cónico, o roscado, rectificado a superficies cilíndricas o cónicas. La pieza a trabajar deberá estar provista de centros en sus extremos (caras), los cuales servirán de asiento para el montado entre puntos. Existen dos tipos de brocas para realizar esta acción:
a) La llamada broca de centro estándar: tiene su parte avellanadora con un ángulo de 60º. Debe penetrarse aproximadamente ¾ partes de la parte avellanadora. b) La broca de centros tipo campana: deberá emplearse de preferencia en trabajos de producción o en el maquinado de piezas pesadas y además del ángulo de 60º para el avellanado tiene otro ángulo de 120º.
5.2 Afilado de buriles. El éxito de las operaciones en el maquinado de los metales, depende en gran parte del afilado de las herramientas de corte. Generalmente se emplean buriles de acero rápido montados en soportes, conocidos como porta buriles o bien montados directamente sobre la torreta cuadrada. En las herramientas de corte o buriles, para trabajos de torneado, existen ángulos muy importantes: 1. Angulo libre o de incidencia (L=8º a 10º), es con efecto de que la herramienta no se encaje, por lo tanto deberá tener una inclinación. También puede ocasionar la ruptura de la herramienta y una mínima inclinación ocasionará vibraciones por el rose del cuerpo de la herramienta contra el material Para el torneado interior (mandrilado), el ángulo libre de incidencia deberá ser mayor que los valores indicados, con el objeto de evitar que la parte inferior del buril rose contra la pieza. 2. Ángulo de salida o desprendimiento (S= 8º a 30º), es con el objeto de facilitar la expulsión de la rebaba, el ángulo varia en proporción de la cantidad de material desprendido. 3. Angulo de filo puede variar de 45º a 80º dependiendo del material que desea maquinar. Para materiales blandos ángulos menores en cambio para materiales duros ángulos mayores.
6
Operaciones del torno.
El torno es la máquina herramienta más versátil; con soporte y accesorios pueden llevar a cabo operaciones de maquinado como careado, torneado cilíndrico y cónico, roscado externo e interno, fresado, rectificado, barrenado calado y pulido, algunas operaciones se describen en detalle a lo largo de este material. Todas las operaciones que se hacen en el torno quitan metal esencialmente igual: la herramienta de corte avanza contra la pieza y le da forma, esta se sujeta firmemente y gira.
6.1 Manejo del Torno. Antes de iniciar una operación de torneando el operador deberá estudiar cuidadosamente el funcionamiento de las partes y familiarizarse con todas las palancas y botones de control con las partes principales del torno ya mencionadas anteriormente y preguntar o accionar con la maquina apagada. Ya familiarizado con la maquina seleccione las revoluciones por minuto según el diámetro de la pieza que se va a maquinar y el avance que va a aplicar según el tipo de acero. Enseguida afile su herramienta y acomódela en la torreta recuerde que el buril o la torreta debe estar sujeta con firmeza a la altura del centro de la pieza. Si la torreta no da la altura del buril use lainas o calzas metálicas para controlar la altura del filo del buril. Para calcular las revoluciones por minuto aplique las siguientes formulas: RPM = Vc X 3.82
RPM = Vc x 318
Sistema Inglés
Sistema Métrico Decimal
VELOCIDADES DE CORTE PARA DIFERENTES MATERIALES ACERO
M/MIN. P/DESBASTE
M/MIN. P/ACABADO
PIES/MIN P/DESBASTE
PIES/MIN P/ACABADO
HIERRO FUNDIDO ACERO PARA MAQUINARIA COLD/ROLLED ACERO PARA HERRAMIENTA LATON ALUMINIO BRONCE
18.3 27.40 15.2 45.7 61 27
24.4 30.50 23 61 91 30
60 90 50 150 200 90
80 100 75 200 300 100
6.2 Centrado de piezas.
6.3 Maquinado de Exteriores, Interiores, cilíndricos y cónicos.
6.4 Maquinado de roscas exteriores e interiores.
Bibliografía.
‘Tecnología aplicada de las Maquinas Herramienta’. M. González y A. González ‘Manual de Máquinas Herramienta Vol. 2’ G. W. Genebro, S.S. Heineman. ‘Definición de Torno’. Guía de Máquinas - Herramientas I, Johnny Chacón. ‘Términos Básicos’. Diccionario Encarta, 2004. ‘Tipos de Tornos’. Libro de Máquinas y Herramientas I, Mario Rossi
