Unidad 59: MÁQUINAS FRESADORAS Y SUS ACCESORIOS Máquina fresadora horizontal 1. Nombre seis operaciones que se pueden llevar a cabo en una máquina fresadora. - Planeado: La aplicación más frecuente de fresado es el planeado, que tiene por objetivo conseguir superficies planas. Para el planeado se utilizan generalmente fresas de planear de plaquitas intercambiables de metal duro, existiendo una gama muy variada de diámetros de estas fresas y del número de plaquitas que monta cada fresa.
-
-
-
Fresado en escuadra: El fresado en escuadra es una variante del planeado que consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza. Para ello se utilizan plaquitas cuadradas o rómbicas situadas en el portaherramientas de forma adecuada. Cubicaje: La operación de cubicaje es muy común en fresadoras verticales u horizontales y consiste en preparar los tarugos de metal u otro material como mármol o granito en las dimensiones cúbicas adecuadas para operaciones posteriores. Corte: Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizar consiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor.
-
Ranurado recto: Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura y, a menudo, se montan varias fresas en el eje porta fresas permitiendo aumentar la productividad de mecanizado.
-
Ranurado de chaveteros: Se utilizan fresas cilíndricas con mango, conocidas en el argot como bailarinas, con las que se puede avanzar el corte tanto en dirección perpendicular a su eje como paralela a este.
Máquina fresadora tipo manufactura 2. Liste cuatro características de una máquina fresadora de tipo manufactura. - Ciclo automático de acercamiento del cortador. - Ciclo automático de acercamiento de la pieza. - Movimiento rápido durante el periodo de no corto del ciclo. - Paro automático del husillo. Máquina fresadora de columna y rodilla 3. ¿Cuál es la diferencia entre una máquina fresadora horizontal simple y una máquina fresadora horizontal universal? - La diferencia entre la máquina fresadora horizontal universal y la máquina horizontal simple es la adición de un bastidor de mesa giratoria entre la mesa y la silla. Este bastidor permite que la mesa gire 45° en cualquier dirección en un plano horizontal para operaciones como el fresado de ranuras helicoidales en brocas, fresas y engranes. 4. ¿Cuál es el propósito del eliminador de juego? - Cuando este dispositivo está acoplado, elimina el juego entre la tuerca y el tornillo de avance de la mesa y permite la operación de fresado de subida.
Accesorios y aditamentos de la máquina fresadora 5. ¿Cuál es el propósito de un fijador? - Es un dispositivo de sujeción de la pieza colocado en la mesa de una máquina o a un accesorio de la misma, esta diseñado para sujetar piezas de trabajo que es difícil fijar en una prensa o que se utilizan en trabajos de producción donde se maquinan grandes cantidades. 6. Liste tres aditamentos de máquina fresadora y dé ejemplos de cada uno de ellos. - Aquellos diseñados para sujetar aditamentos especiales, se sujetan al husillo y a la columna de la máquina. Son aditamentos verticales, de alta velocidad, universales, de fresado de cremalleras y de ranurado. Estos aditamentos están diseñados para incrementar la versatilidad de la máquina. - Árboles, boquillas y adaptadores, diseñados para sujetar cortadores o fresas estándar. - Aquellos diseñados para sujetar a la pieza de trabajo como por ejemplo una presa, mesa giratoria y un cabezal intercambiador o divisor. 7. Describa el propósito de los dispositivos siguientes: a. Aditamento de fresado vertical: Permite que una máquina fresadora universal pueda ser utilizada como una máquina fresadora vertical. b. Aditamento de fresado para cremalleras: Se utilizan para fresar cremalleras de engranes más largos de lo que la máquina fresadora horizontal estándar. c. Aditamento para ranurar: Convierte el movimiento giratorio del husillo en movimiento reciprocante para el corte de cuñeros, ranuras, estrías, plantillas y superficies de forma irregular. 8. Nombre tres métodos para sujetar los cortadores en una máquina fresadora. - Los árboles para fresa de extremo hueco se adaptan al husillo principal o al husillo del aditamento vertical. - Las boquillas adaptadoras se utilizan para montar brocas u otras herramientas de vástago cónico en el husillo principal de la máquina. - Un adaptador de cambio rápido montado sobre el husillo, permite operaciones como taladrado, torneado interno y fresado sin cambiar la pues a punto de la pieza de trabajo. 9. ¿Cuáles son las características de: a. Prensa sencilla? : Puede ser atornillada a la mesa, de tal manera que sus mordazas quedan paralelas a un ángulo recto con el eje del husillo. La prensa se posiciona con rapidez y precisión utilizando cuñas en la parte inferior de la base que se acoplan en las ranuras en T de la mesa.
b. Prensa de base giratoria? : Es similar a la sencilla, excepto que tiene una base giratoria que permite que la prensa gire 360° en un plano horizontal. c. Prensa universal? : Puede girar 360° en un plano horizontal y puede inclinarse de 0 a 90° en un plano vertical.
Unidad 60: FRESAS 1. Nombre dos materiales utilizados para fabricar fresas. - Acero de alta velocidad o carburo de tungsteno. - Acero simple al carbono. 2. Nombre cinco elementos que pueden ser agregados al hierro o al acero para producir acero de alta velocidad, y diga cuál es la finalidad de cada aditivo. - Tungsteno y el molibdeno permiten que el acero conserve su dureza hasta la temperatura al rojo. - El Vanadio incremente la resistencia a la tracción. - El cromo aumenta la tenacidad y la resistencia al desgaste 3. Analice las ventajas y desventajas de las herramientas de carburo cementado. - Los cortadores de carburo cementado son más costosos en su adquisición, mantenimiento y afilado. - El uso eficiente de estos cortadores requiere que las máquinas sean rígidas y tenga una mayor potencia y velocidad de lo que se requiere para fresas de alta velocidad. - Los cortadores de carburo cementado son frágiles; los filos se rompen con facilidad si se utilizan mal. - Se requieren esmeriles especiales con ruedas de carburo de silicio y de diamante para afilar correctamente las fresas de carburo. 4. Describa tres tipos de fresas simples y explique su uso. - Fresas simples de servicio ligero: Este tipo de fresa se utiliza solo para operaciones de fresado ligeras, ya que tiene demasiados dientes para permitir una holgura a la viruta requerida para cortes más pesados. - Fresas simples de servicio pesado: Tienen menos dientes que el tipo de servicio ligero, lo que da una mejor holgura a la viruta. - Fresas simples de alta hélice: Son particularmente adecuadas para el fresado de superficies anchas e intermitentes, en el fresado de contorno y de perfil. 5. Describa dos tipos de fresas de corte lateral y diga cuando se utiliza cada una. - Fresa de corte lateral: son fresas cilíndricas comparativamente angostas con los filos de cada lado, así como en la periferia. - Fresa de medio lado: se utiliza cuando se requiere solo un lado del cortador, como en el refrentado de un extremo.
6. Liste dos formas en las cuales difieren las fresas perfiladoras de las fresas simples. - Estas incorporan la forma exacta de la pieza a introducción para permitir una duplicación exacta y más económica de piezas. Las fresas perfiladoras son particularmente útiles para la producción de piezas pequeñas. - Las fresas perfiladoras se afilan esmerilando la cara de los dientes. Las caras de los dientes son radiales y pueden tener inclinaciones positivas, creo o negativas, dependiendo de la aplicación de la fresa. 7. ¿Qué ventaja tiene una fresa frontal de dos gavilanes? - Tienen dientes tanto en su extremo como en su periferia. Unidad 61: VELOCIDAD DE CORTE, AVANCE Y PROFUNDIDAD DE CORTE 1. Nombre tres factores que afecten la eficiencia de una operación de fresado. - Velocidad de corte - Profundidad de corte - Avance de corte Velocidad de corte 2. Liste seis factores que deben tomarse en consideración al seleccionar las r/min adecuadas para fresar. - Diámetro de la fresa - Tipo de material de trabajo - La profundidad de corte seleccionado - Material de la fresa - Acabado superficial que se requiere - La rigidez de la máquina y el montaje de la pieza 3. ¿A qué velocidad máxima deberá girar una fresa de carburo cementado de 3 1/2pulg para maquinar hierro fundido?
r 4∗CS = min D r 4∗150 = min 3.5 r =171 RPM min
4. ¿A qué r/min deberá girar una fresa de acero de alta velocidad de 115 mm para maquinar una pieza de acero para herramienta?
r CS∗320 = min D r 20∗320 = min 115 r =55.35 RPM min 5. ¿Qué reglas deben seguirse para obtener los mejores resultados al usar fresas? - Calcular el avance de corte - Calcular la velocidad de corte - Dar una buena profundidad de corte
Avance 6. Nombre tres factores que determinan el avance de fresado. - La profundidad y el ancho del corte - El diseño o tipo de fresa - Lo afilado de la fresa 7. Defina virutas por diente. - Se define viruta por diente a la cantidad de material que debe ser eliminado por cada uno de los dientes de la fresa conforme este gira y avanza dentro de la pieza. 8. Calcule el avance (pulg/min) para una fresa de careado de carburo cementado de 3 pulg de diámetro y 8 dientes para cortar hierro fundido.
r 4∗150 = min 3 r =200 min
avance
=N∗CPT ∗r / min ( pulg min )
avance
=7∗0.13∗200 ( pulg min )
avance
=182 pulg /min ( pulg min )
9. Calcule el avance (m/min) para una fresa helicoidal de acero de alta velocidad de 90 mm de diámetro y 12 dientes, para maquinar aluminio.
r /min=
250∗320 90
r /min=889
avance
=N∗CPT∗r /min ( mm min )
avance
=12∗0.45∗889 ( mm min )
avance
=4800 ( mm min )
10. -
Liste 6 ventajas del fresado descendente. Menos rupturas de bordes Eliminación más fácil de las virutas Mayor vida de la herramienta Son requeridos dispositivos de sujeción menos costosos Menos necesidad de potencia Mejores acabados superficiales
Profundidad de corte 11. -
¿A qué se considera un corte de desbaste adecuado? Los cortes de desbaste deben ser profundos, con un avance tan grande como lo permitan la máquina y la pieza. 12. ¿Por qué no es deseable un corte ligero como corte de acabado?
-
Porque la viruta que saque cada diente será delgada y la fresa rozara a menudo sobre la superficie de la pieza, en vez de entrar en él, desafilando por tanto la herramienta.
Falla de fresas 13. Liste siete causas principales de fallas de las fresas y explique cómo se pueden minimizar cada una de ellas. - Craterización: Aplicando eficientemente un refrigerante que proporcione una película de fluido de alta presión para evitar el contacto metal a metal entre viruta y cara del diente. - Calor excesivo: Aplicar con eficiencia un refrigerante adecuado - Abrasión: Dar una buena velocidad de corte y avance - Astillado de los dientes cortantes: Verificar la calidad de la fresa - Endurecimiento por trabajo de la pieza: Se recomienda un fresado descendente - Obstrucción: Reduciendo la profundidad y el ancho de corte - Filos acumulados: Aplicación de un buen fluido de corte que llegue al área donde se está formando la viruta
Unidad 62: PUESTA A PUNTA DE LAS FRESADORAS 1. ¿Por qué es importante una puesta a punto correcta de la máquina? - Una puesta a punto correcta de la maquina prolongara su vida y la de sus accesorios, y producirá un trabajo de precisión Seguridad 2. ¿Qué puede ocurrir si se hace un corte excesivamente profundo o se utiliza un avance demasiado rápido? - Podría causar desde el hecho de que nuestra herramienta de corte se malogre o la pieza que trabajamos se dañe hasta el fatídico caso que la fresa se rompa y sus pedazos causen lesiones serias a nosotros mismo y/o compañeros de trabajo.
3. ¿Qué tan lejos se deben mantener las manos de una fresa girando? - Mantenga las manos alejadas por lo menos 12 pulg (300 mm) de una fresa en rotación Montaje y desmontaje de árboles 4. ¿Cuál es el propósito de un árbol? - Es utilizado para sujetar la fresa durante la operación de la máquina. 5. ¿De qué manera se sujeta un árbol firmemente sobre el husillo de la máquina? - Es sujetado mediante una barra de tracción. 6. ¿Cómo se sujeta el extremo externo del árbol? - Está soportado por un buje de apoyo y el soporte del árbol. 7. ¿Cómo debe el árbol almacenarse cuando no esté instalado en la máquina? - Almacene el árbol en una estantería adecuada para evitar que se dañe o se flexione. 8. ¿En qué dirección deben apuntar los dientes de la fresa al montarse sobre un árbol? - Almacene el árbol en una estantería adecuada para evitar que se dañe o se flexione. 9. ¿Por qué debe estar instalado el soporte antes de intentar desmontar la fresa del árbol? - Esta precaución evitara doblar el árbol. Alineación de la mesa y de la prensa 10. ¿Por qué tiene tanta importancia la alineación de la mesa en la mayor parte de la operaciones de fresado? - Si la pieza debe maquinarse con precisión en relación con un trazo o tiene corte a escuadra o paralelos a una superficie, siempre resulta buena práctica alinear la mesa de una maquina fresadora universal antes de alinear la prensa o el elemento de sujeción, nos garantiza, primero, seguridad hacia nosotros mismos y luego de eso, nos brinda un buen trabajo sobre todo uno con precisión. 11. ¿Por qué debe montarse un indicador de carátula sobre la mesa y no sobre la columna o sobre el árbol al alinear una mesa universal? - Porque se usa una base magnética para alinear, eso nos obliga a usarla sobre la mesa. 12. Mediante esquemas adecuados, muestre la forma en que la prensa puede ser alineada. a. Paralela a la línea de recorrido longitudinal de la mesa.
b. En ángulo recto con la columna de la máquina fresadora.
Unidad 65: ENGRANES 1. Liste seis tipos de engranes, y diga dónde se puede utilizar cada uno de ellos. - Engranes rectos: Se utilizan generalmente para transmitir potencia entre dos ejes paralelos, los engranes rectos se utilizan donde se requiere impulsión a velocidad lenta a moderada.
-
Engranes internos: Se utilizan donde los ejes son paralelos y los centros deben estar más cerca entre sí. Los engranes internos se utilizan en tractores de servicio pesado donde se requiere un gran par de torsión.
-
Engranes helicoidales: Se puede utilizar para conectar ejes paralelos o ejes en ángulo.
-
Engranajes Helicoidales de ejes cruzados: Son la forma más simple de los engranajes cuyas flechas no se interceptan teniendo una acción conjugada, la acción consiste primordialmente en una acción de tornillo o de cuña, resultando un alto grado de deslizamiento en los flancos del diente.
-
Engranajes helicoidales dobles: Los engranajes "espina de pescado" son una combinación de hélice derecha e izquierda.
-
Cremallera cuando es un
y piñón: Se utiliza necesario convertir movimiento
giratorio en movimiento lineal, la cremallera es realmente un engrane plano y tiene dientes para acoplarse tanto a engranes rectos o helicoidales.
2. Defina los siguientes términos de engranes, y enuncie la fórmula utilizada para su determinación. Siempre que sea aplicable utilice las fórmulas que involucran al paso diametral, y no al paso circular. a. Diámetro de paso (PD): Es el diámetro del círculo de paso que es igual al diámetro exterior menos dos adéndums.
PD=
N DP
b. Paso diametral (DP): (engranes en pulgadas), es la relación del número de dientes por cada pulgada del diámetro de paso del engrane.
DP=
N PD
c. Adéndum (A): (La altura de la cabeza), es la distancia radial entre el círculo de paso y el diámetro exterior, o la altura del diente por encima del círculo de paso.
A=
1 DP
d. Dedéndum (D): (La raíz), es la distancia radial desde el círculo de paso al donde del espacio del diente. El dedéndum es igual al adéndum más el claro.
D=
1.157 DP
e. Claro (CL): Es la distancia radial entre la parte superior de un diente y la parte inferior del espacio del diente acoplado correspondiente.
CL=
0.157 DP
f. Diámetro de exterior (OD): Es el diámetro general del engrane, que es el circulo de paso más dos adéndums.
N +2 DP
OD=
g. Numero de dientes (N): Es el número de dientes.
N=PDxDP
3. Calcule el diámetro de paso, el diámetro exterior y la profundidad total del diente para los engranes que siguen. a. 8 DP con 36 dientes
PD=
N DP
PD=
36 8
PD=4.5 OD=
N +2 DP
OD=
36 +2 8
OD=4.75
WD=
2.157 2.157 = =¿ WD=0.26 DP 8
b. 12 DP con 81 dientes
PD=
N DP
PD=
81 12
PD=6.75 OD=
N +2 DP
OD=
81+ 2 12
OD=6.91
WD=
2.157 2.157 = DP 12
WD=0.17 c. 16 DP con 100 dientes
PD=
N DP
PD=
100 16
PD=6.25 OD=
N +2 DP
OD=
100+ 2 16
OD=6.37
WD=
2.157 2.157 = DP 16
WD=0.13 d. 6 DP con 23 dientes
PD=
N DP
PD=
23 6
PD=3.83
OD=
N +2 DP
OD=
23+ 2 6
OD=4. 16 WD=
2.157 2.157 = DP 6
WD=0.35
e. 4 DP con 54 dientes
PD=
N DP
PD=
54 4
PD=13.5
OD=
N +2 DP
OD=
54 +2 4
OD=14 WD=
2.157 2.157 = DP 4
WD=0.53
Unidad 66: CORTE DE ENGRANES 1. ¿Qué número de fresa debe utilizarse para cortar los siguientes engranes? a. 8 DP – 36 dientes: fresa número 3 b. 12 DP – 81 dientes: fresa número 11/2 c. 16 DP – 100 dientes: fresa número 11/2 d. 6 DP – 23 dientes: fresa número 5 2. Describa dos métodos de centrar el engrane en bruto con la fresa para maquinar un engrane recto. a. Colocar una escuadra contra el diámetro exterior del engrane, con un par de compases de puntas para interiores o una regla, verifique la distancia entre la escuadra y el costado de la fresa. Ajuste la mesa hasta que sean iguales las distancias desde ambos lados de la pieza en bruto a los lados de la fresa.
3.
4.
5.
6.
b. Un método más preciso de centrar la fresa es utilizando bloques patrón en vez de compases de punta o una regla. ¿Qué precauciones deben observarse al montar el engrane en bruto entre el cabezal divisor y los puntos? El perro debe estar apretado adecuadamente sobre el árbol y la cola del perro no debe atorarse con la ranura, por eso la cola del perro debe entonces bloquearse en la horquilla impulsora del cabezal divisor mediante los prisioneros. Este asegurara que no habrá mediante los prisiones. Esto asegurara que no habrá grupo luego entre el. ¿Cuál es el propósito de hacer muescas antes de cortar los dientes del engrane? a. El propósito de hacer muescas antes de cortar es verificar la indización correcta Compare los términos módulo y paso diametral. El módulo (M) de un engrane es igual al diámetro de paso (PD), dividido entre en número de dientes (N), es decir M=PD/N, en tanto que el paso diametral de un engrane es la relación de N con el diámetro de paso, es decir PD = N/PD. El paso Diametral (DP) de un engranaje es la relación del número de dientes por pulgada de diámetro, en tanto que M es uan dimensión real. Para un engrane recto de 40 dientes, 240 milímetros de diámetro de paso, calcule: a. Módulo
M=
PD N
M=
240 40
M =6 mm b. Paso circular
CP=M x π
CP=6 x 3.1416
CP=18.84 mm c. Diámetro exterior
OD=( N +2) M
OD=( 40+2 ) 6 OD=252 mm d. Adéndum
A=M
A=3 mm e. Dedéndum
D=M x 1.166
D=6 x 1.166 D=6.996 mm f. Profundidad total
WD= M x 2.166 WD=6 x 2.166
WD=12.996 mm g. Número de fresa Según tabla, fresa número 6. Medición del diente del engrane 7. Diga dos métodos para medir los dientes de los engranes a. Pueden ser verificados con precisión, midiendo sobre alambres colocados en dos espacios de dientes diametralmente opuestos del engrane. b. En pulgadas debe conocerse el paso diametral y el numero de dientes del engrane; a fin de medir engranes métricos, debe conocerse el módulo. 8. Cómo se determina el tamaño del alambre para: a. Engranes externos: para engranes rectos externos en pulgadas el alambre o el tamaño del perno es igual a 1.728 dividido entre el paso diametral del engrane b. Engranes internos: para engranes rectos internos en pulgadas, el tamaño del alambre es igual a 1.44 dividido entre el paso diametral del engrane.
