Guia de Practicas Para Fresadora

EL FRESADO Y LAS L AS MÁQUINAS FRESADORAS El fresado es el procedimiento de mecanizado por arranque de viruta, mediante el cual una herramienta pluricortante provista de múltiples aristas, que dispuestas simétricamente alrededor de un eje, giran y arrancan el material a la pieza, que avanza en sentido contrario. A la máquina se le denomina fresadora y la herramienta se le llama cortador o fresa. DIAGRAMA DE UNA FRESADORA HORIZONTAL. 1: base. 2: columna. 3: consola. 4: carro transversal. 5: mesa. 6: puente. 7: eje portaherramientas Fuente: es.wikipedia.org

DIAGRAMA DE UNA FRESADORA HORIZONTAL.

1: base. 2: columna. 3: cabezal. 4: carro longitudinal. 5: carro transversal. 6: carro vertical o ménsula. 7: manivela. Fuente: http://educacion.ucv.cl

Movimientos de la fresadora La fresadora para su trabajo puede desplazarse en los ejes X, Y, Z, los mismos que generan tres movimientos, longitudinal, transversal y vertical respectivamente.

Clasificación: Las máquinas fresadoras se clasifican en: Fresadoras Horizontales

Fresadoras Universales

Fresadoras Verticales

Fresadoras Copiadoras

Movimientos de la fresadora La fresadora para su trabajo puede desplazarse en los ejes X, Y, Z, los mismos que generan tres movimientos, longitudinal, transversal y vertical respectivamente.

Clasificación: Las máquinas fresadoras se clasifican en: Fresadoras Horizontales

Fresadoras Universales

Fresadoras Verticales

Fresadoras Copiadoras

Fresadoras de CNC

Fuente: www.maneklalexports.com

Herramientas para la Fresadora El fresado comprende una gran variedad de herramientas. Además, la denominación de la herramienta depende de cada casa comercial, a excepción de las plaquitas cuya denominación está normalizada según ISO.

Fresa de Dientes Postizos

Fuente: http://html.rincondelvago.com

Ángulos de una fresa Una fresa tiene tres ángulos fundamentales y algunos secundarios. Los principales y que deben tener gran observación, porque de ellos y su correcto afilado depende la ejecución del trabajo de manera eficaz son: β o ángulo de filo (realiza el corte) α o ángulo de incidencia (evita que todo la superficie de la herramienta roce con la pieza) γ o ángulo de desprendimiento o ataque (facilita la evacuación del material cortado) Debe resaltarse que la sumatoria de los tres ángulos debe ser de 90º.

Dirección de trabajo de la fresa

Se debe tener muy en cuenta la dirección de avance de la pieza respecto a la fresa, pues de ello depende su durabilidad y trabajo eficiente. En las fresadoras convencionales el avance tiene que ser contrario al giro de la herramienta (figuras a, b, c y e), para así evitar que, por el juego existente entre tuerca y tornillo de las mesas, pueda romperse fresa. En cambio en las fresadoras

CNC, que tienen una regulación precisa de los juegos, la dirección del avance de la pieza tiene el mismo sentido que el giro de la herramienta (figuras d y f).

Factores de corte Las herramientas de corte, son ejes con filos cortantes en un extremo o en su periferia, dependiendo de su tipo, pero cualquiera que sea éste, el trabajo es el mismo y consiste en eliminar el material (viruta) en forma de espiras, hojas, agujas, etc. Son varios los factores de los cuales depende el comportamiento de las herramientas de corte, como el filo de corte, el ángulo de corte, la velocidad de movimiento de la pieza o de la herramienta, el enfriamiento, etc. Pero fundamentalmente depende del material de la herramienta de corte y el material que se va a mecanizar.

Fuerzas de corte en el mecanizado de metales Herramientas de corte frontal.- Aplicadas en el trabajo de las máquinas limadoras, cepilladoras, mortajadoras, etc., donde el desplazamiento de la herramienta se realiza en forma rectilínea y paralela al plano de la pieza a trabajar, arrancando material de espesor e durante el desplazamiento en la carrera activa. En la Fig.1, la herramienta tiene un efecto cuña en la pieza. Las caras Oa y Ob , limitan al ángulo de filo; el ángulo formado entre Ob y xx, se refiera a la incidencia y entre Oa con yy se crea el ángulo de desprendimiento. Como consecuencia del trabajo de la herramienta sobre el material se tiene: 1- Esfuerzo de corte T , el cual utiliza la mayor parte de la potencia de la máquina herramienta. Se lo realiza en la dirección de la trayectoria del movimiento, y es directamente proporcional a: la resistencia de rotura del material de la pieza, la longitud de la arista de corte y al espesor de la viruta arrancada. 2- Esfuerzo de deformación Q , que actúa perpendicularmente a la cara Oa , depende de la elasticidad del material a cortar y es directamente proporcional a la longitud del filo cortante y al espesor de la viruta e inversamente proporcional al ángulo de desprendimiento. 3- Esfuerzo de rozamiento S , producido por el rozamiento de la viruta sobre Oa , aumentando al aumentar Q y disminuyendo con la disminución del ángulo de incidencia. Q y S son componentes de fuerza R , la cual a su vez puede descomponerse en la fuerza vertical Ry y en la fuerza horizontal Rx , perpendicular y paralela respectivamente a la trayectoria de corte.

La fuerza principal de corte estará dada por la suma de las fuerzas: P = T + Rx

Velocidad de corte Se la determina como el recorrido en metros, realizado por un punto de la periferia de la herramienta, medido en una unidad de tiempo, en éste caso, un minuto. Si el movimiento es rectilíneo, ésta coincide con la velocidad de traslación de la herramienta. Si el movimiento es giratorio, coincide con la velocidad periférica de la pieza. Cálculo de la velocidad de corte Para el movimiento rectilíneo, la velocidad de corte (Vc) se calcula teniendo en cuenta la longitud (L) recorrida y el tiempo (t) empleado, siendo: Vc =L/t (metros/minuto) Para calcular la velocidad de corte en un elemento en rotación, se determina la velocidad tangencial, entrando en relación el diámetro (d) y el número de revoluciones (n) a que gira y es: Vc = Π d n (mm/min) o Vc = Π d n/1000 (m/min). La velocidad de corte varía en función del material y sus factores, que según Taylor son: 1- Dureza del material (factor predominante). Por ejemplo, para metal duro es Vc = 1 m/min y para metal blando Vc = 100 m/min. 2- Material de la herramienta, dependiendo de la duración de su filo por el desgaste que experimenta el mismo. A menor desgaste mayor velocidad de corte. 3- Sección de la viruta, cuando aumenta ésta, disminuye la velocidad de corte debido a la mayor resistencia que opone. Para trabajos de desbaste, se trabaja con mínima velocidad de corte y la mayor sección de la viruta; en cambio para el acabado es lo contrario, o sea, máxima velocidad de corte y mínima sección de viruta.

4- Refrigeración, disminuye el desgaste, pudiendo aumentar la velocidad de corte. 5- Duración de la herramienta, ya que al aumentar la velocidad de corte disminuye la duración del filo. Taylor, obtuvo experimentalmente para la velocidad de corte y la duración del filo de la herramienta, la relación: v.tk = constante Donde k es un coeficiente de vida experimental, siendo para los aceros corrientes al carbono k = 1/8 y para fundición gris corriente k = 1/12. Determinación del avance Se conoce como avance al desplazamiento longitudinal de la herramienta respecto a la pieza, y en fresadora se pueden distinguir tres tipos. 1. Avance por revolución (a n), que se refiere al desplazamiento longitudinal de la herramienta por cada giro que da, y se expresa en mm/rev. 2. Avance por diente (a z), se define como el avance que tiene cada filo cortante (z), en un giro centrado de la herramienta y se expresa en mm, aplicando az = an /z, y 3. Avance por minuto (amin), que representa el espacio rectilíneo, recorrido por la fresa en un minuto y es igual a amin= an . n (mm) Fuerza de corte (Fc) en la fresadora Se refiere a la fuerza que se requiere para cortar una sección de viruta q, donde la fuerza específica de corte f c, entra en acción dependiendo del material a trabajar. Fc = fc . q (Kgf) Siendo q = e . p (mm2) donde e= espesor de la viruta extraída y p= profundidad radial de corte

az

Fuerzas específicas de corte para varios materiales

Potencia necesaria para el corte Si la resistencia o presión específica de corte del material es fc, la fuerza necesaria para realizar el corte de la viruta de sección q es: Fc = q. fc = e.p. fc Estando F en N si están f c en N/m2 y q en m2, o F en kg si están fc en kg/mm2 y q en mm2. La presión específica f c, se toma por lo general de 3 a 5 veces mayor que la resistencia unitaria a la rotura por tracción del material o en la tabla adjunta. La potencia de trabajo N necesaria para el corte, para la fuerza F y la velocidad Vc , está dada por la expresión: N = Fc.Vc = q. fc.Vc = e.p. fc .Vc Estando N en W (Nm/seg) si Vc está en m/s, o en kgfm/min si Vc está en m/min. Para obtenerla en CV se aplica:

 

N =

   

Resistencia al corte y momento torsor El trabajo de corte en el fresado, es realizado por una fuerza periférica F tangencial a la herramienta, la cual debe vencer la resistencia del material sobre el p diente. Además aparece una fuerza S F amin radial, soportada por el árbol porta fresa. Como resultante de P y de S actúa la fuerza R sobre el árbol porta fresa, provocando un esfuerzo de flexión compuesta.

e

Si la fresa de la figura realiza el corte del material, siendo d el diámetro de la fresa, a el avance por diente de la fresa, e el ancho del corte, p profundidad de corte, tomadas en milímetros, y además es a min el avance en mm/min de la mesa, Vc velocidad de corte de la fresa en m/min, n la velocidad de giro por minuto de la fresa (rpm) y z el número de dientes de la misma, se obtiene que el volumen ( V) en mm3 /min de metal cortado por un diente estará dado por la expresión: V = e.p. amin

     ()   Si la resistencia específica de corte del material trabajado es fc, la fuerza F necesaria para efectuar el corte del material es: F = fc .q = fc . e.p.

Por lo tanto, teniendo en cuenta el avance a min, el trabajo de corte por unidad de tiempo Tr , o potencia de corte, requerido resulta: Tr = F. amin = fc . e.p. amin

Como el trabajo de corte lo realiza la fuerza F , que actúa con la velocidad tangencial Vc , desarrollando una potencia N dada por la expresión:

N = F.Vc

Como F = Tr Entonces F.Vc = fc . e.p. amin

     Ahora, el momento torsor al cual se somete la fresa de radio r = d /2 es:           o también 

 

Potencia absorbida La potencia necesaria para efectuar el trabajo de corte está dada por la expresión N = F.Vc o

por F.Vc =



Teniendo en cuenta la velocidad de rotación n (r.p.m) y el avance  ( mm/rev), con

       (  ) , se tiene

 = z.a.n

N = F.Vc =



  





N =  ()   (  )  (  )   ()   (  ) 

(en W) Si se realiza la operación matemática correspondiente, se tiene: N= 1.63 * 10-4 . fc. e. p. z. a. n (en W) Y para obtener en CV.

 )() (        ( )     N =

 

Siendo

(en CV)

el rendimiento real de la máquina

Cálculo del tiempo de máquina Para calcular el tiempo de mecanizado en el fresado, es necesario conocer el número z de dientes de la fresa, su velocidad de rotación n, su avance por minuto, así como la longitud a fresar, tomando en cuenta las entradas y salidas de la herramienta. t= L/amin (minutos).

t=

              

PROBLEMAS HABITUALES EN LAS MAQUINAS FRESADORAS Causas posibles

Problemas habituales

Desgaste de la superficie de incidencia

Velocid Velocid Profundid ad de ad de ad de corte avance corte

Tipo de fresa

Ángulo de Poc Poc Radio de desprendimie Alt Baj Alt Baj Alta Baja o o punta nto a a a a dur tena grand pequeño o a z e negativo

X

X

Entallas en X el filo

X

Craterizaci ón o Alteraci deformació X ón n plástica de los filos de Filo de corte aportación (viruta soldada en el filo) Pequeños astillamient os

X

X

X X

X

Fuente: es.wikipedia.org

X

X

X

Rotura de dientes Virutas largas Vibraciones

X

X X X

X X

X

X

X X

X

Accesorios Las máquinas Fresadora disponen de una gran variedad de accesorios para la elaboración de los diferentes tipos de trabajos entre ellos se puede mencionar: Conos Porta Fresas

Ejes Porta Pinzas y Pinzas

Morsas Fijas

Morsas Giratorias

Mesas Compuestas

Mesas Giratorias

Mandriles y demás etc.

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERIAS CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Laboratorio de Máquinas Herramientas Sección Fresadora Práctica. N. - 1 Título: Afilado de fresas Objetivo: Una vez concluida ésta práctica el estudiante será capaz de: 1. Reconocer los ángulos que tiene una fresa, 2. Diferenciar los tipos de fresas y de acuerdo a ellos identificar las caras a rectificarse. 3. Afilar con eficiencia una fresa de botón, con ayuda de un esmeril o de una máquina afiladora. Marco Teórico La herramienta pluricortante llamada fresa, es el conjunto de varias cuchillas de igual forma, dispuestas simétricamente y equidistantes en un eje de rotación. Cada uno de los dientes de la fresa actúa en el trabajo como una herramienta de torno por lo cual posee los mismos ángulos característicos de ella o sea, filo, corte e incidencia. Los dientes de la fresa quedan limitados por la cara axial, O- P y las dos caras inclinadas O - N y M-N, como se muestra en la figura 1. En las fresas de perfil constante el frente del diente es perfectamente radial al centro. En las de dientes agudos el ángulo de desprendimiento equivale a 12 grados aproximadamente, mientras el ángulo de incidencia varía entre 3 y 10 grados dependiendo del material a trabajarse y sumados al ángulo de filo dan como resultado 90°.

Materiales

Tipo de fresas Disco Mango gama alfa gama alfa

Acero R=100 Acero R= 75 Acero R= 50 Fundición

6 10 12 12

5 6 7 7

5 8 10 10

5 6 6 6

Bronce Aluminio

5 25

6 8-10

4 20

5 10

Fig.1

Á ng u lo s d e u n a f r e s a

Fig. 2 Medidas de ángulos en función del material

El rendimiento de una fresa depende sobre todo de su afilado, pues una fresa con filo incorrecto, además de exigir mayor potencia y efectuar un trabajo defectuoso, se desgasta en proporción cada vez mayor. Por el contrario un afilado correcto asegura: 1. Mayor duración del filo cortante 2. Mejor calidad superficial 3. Posibilidad de trabajo a mayores velocidades y avances. El método de afilar depende del tipo de fresa, sin embargo hay muchos tipos de ellas en uso, las cuales pueden dividirse en tres clases generales: a) Fresas que son afiladas al rectificar la superficie entre estrías del diente, lo que permite eliminar la fricción de toda la superficie y a la vez producir el filo necesario. Aquí encontramos las fresas de disco, ya sean de dientes rectos o helicoidales y fresas de taza o frente. b) Fresas que son afiladas al rectificar la superficie delantera del diente (ángulo de desprendimiento), lo que nos permite variar dicho ángulo de acuerdo a la dureza del material a trabajar. En éste grupo encontramos a las fresas modulares, perfiladas, de macho de rosca. c) Fresas que se afilan únicamente en su superficie frontal, pues sus ángulos de incidencia y desprendimiento vienen dados por fabricación.

Dentado recto

c) Fresa de mango Fig.3

Tipos de

Perfilado fresas

Las fresas tienen un número de dientes, los cuales deben ser afilados individualmente, generalmente se utiliza un apoyo, que tiene por objetivo servir como tope para que el desplazamiento sea equidistante, o a veces se utiliza un aparato divisor para el desplazamiento simétrico de los dientes de la herramienta con respecto a la piedra de afilar. El afilado se realiza sobre una afiladora universal, con la ayuda de muelas abrasivas de grano fino y blando, aunque también se usan de grado medio. Los elementos esenciales de una afiladora son los siguientes: 1. - Cabezal de muela incunable, giratorio y desplazable verticalmente. 2.- Un cabezal fijo giratorio (para apoyo de las herramientas) 3.- Un cabezal móvil (divisor) 4.- Una meza de sujeción giratoria

Fig. 4.- Maquina afiladora para fresas

Procedimiento Como primer paso para trabajar en cualquier máquina rectificadora se deben observar las normas de seguridad industrial, como utilizar gafas protectoras, protectores de oídos, narices, observar que la ropa no esté muy floja, etc. Escoger la piedra apropiada para el tipo de trabajo. Si son fresas perforadas las que se van a trabajar, se deben fijar en un mandril roscado en un extremo para obtener una buena sujeción de la misma. La presión de la muela sobre la herramienta ha de ser inversamente proporcional al grano de finura de la misma, o sea menor presión a mayor finura de la piedra. No se debe permitir que se caliente la fresa pues eso conllevaría al destemple de los filos cortantes; eso se evita con no dar pasadas muy profundas de la muela sobre la herramienta. La muela debe rectificarse frecuentemente pues al ser ésta de grano fino se embota fácilmente. Tener mucho cuidado en conservar la concentricidad de los dientes respecto al eje de la fresa. Procure utilizar una muela abrasiva en forma de taza, pues ésta mantiene a la superficie trabajada de forma plana. Para afilar las fresas de mango (botón) se deben tomar las siguientes consideraciones:  



 

Fijar la fresa en el cabezal fijo Rotar el cabezal fijo hasta que sus ejes estén en ángulos rectos al husillo de la muela. Rectificar el filo del primer diente usando el transportador manual de la mesa. Dar cortes pequeños Rotar la fresa a 180° y rectificar el filo del diente opuesto al que ya fue rectificado y así sucesivamente con los demás dientes.







Inclinar el cabezal de la muela o el cabezal fijo para obtener el ángulo de incidencia (despejo) apropiado al material a trabajarse, bloquear la fresa y proceder a rectificar. Se deberá dar cortes suaves para evitar el recalentamiento de la herramienta. Verificar sí el ángulo es el correcto, de ser así continuar con el resto de dientes, de lo contrario corregirlo,

En el caso de las fresas de mango y de no tener una máquina especial tomamos las siguientes precauciones en el afilado. a) Observar que los filos de la fresa no estén redondos ni despostillados. b) Con la ayuda de una escuadra, verificar que el mango o vástago de la fresa esté a 90° con los filos de la herramienta. c) Con el apoyo de la misma escuadra verificar la planitud de la cara frontal de la fresa

Angulo de Incidencia secundario Fig. 5 Afilado de una fresa de mango

Línea de ajuste del trabajo a la muela rectificadora

FALSO

CORRECTO fig. 6 Afilado de fresa de disco

Igual

Distancia del Diente

Despejo o incidencia PERFIL FINAL DE FRESA DE FORMA Inclinación Cero Radial Inclinación Positiva

AFILADO DE UNA FRESA DE MANGO

CORRECTO

INCORRECTO

TIPOS DE MUELA

fig. 7 Tipos de muela

BIBLIOGRAFÍA 

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CEAC. Técnicas del taller mecánico. B iblioteca de Ingeniería Mecánica. Editorial, Grafos S.A. Barcelona- España 1977

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GERLING, Heinrich. Alrededor De Las Máquinas Herramientas. Editorial Reverté. Barcelona - España; 1978

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KIBJBE, Richard. Manual de rectificadoras y fresadoras Tomo III. Editorial Límusa. México - México; 1990.

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LAWRENCE, Doyle. Materiales y procesos de manufactura para ingeniero. Editorial Hispanoamericana. México - México; 1985

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TÉCNICO DON BOSCO. Máquinas Herramientas. Editorial Don Bosco. Quito – Ecuador

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VIDONDO, Thomas. Tecnología Mecánica 2. Editorial EDEBE. Barcelona España; 1980

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERIAS

CARRERA DE INGENIERIA MECANICA

Laboratorio de Máquinas Herramientas Sección Fresadora

Nombre: --------------------- --------Práctica No 1

Cuestionario

Fecha-------------------- Tema: Afilado de Fresas

1. ¿Qué es una Fresa? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 2. ¿Enumere y de el concepto de cada ángulo que tiene una fresa? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 3. Grafique una fresa y sus ángulos características

4. ¿Qué ángulos necesita una fresa de mango para maquinar un acero R50? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________

5. ¿De qué depende el buen rendimiento de una fresa? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 6. ¿Cuáles son las ventajas que tiene una herramienta correctamente afilada? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 7. ¿Qué aspectos se debe tomar en cuenta para afilar una fresa? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 8. ¿Cuál es el procedimiento para afilar una fresa en general? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 9. ¿En caso de no tener una máquina especial, qué toma en cuenta para afilar una fresa? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________

10. Responda Verdadero ó Falso a) ¿Los dientes de una fresa se afilan por parejas? ( ) b) ¿Las fresas con agujero se colocan directamente en la máquina para afilarlas? ( ) c) ¿El método para afilar básicamente depende del número de dientes de la fresa? ( ) d) ¿Para afilar las fresas se utilizan piedras e esmeril normales? ( ) e) ¿El esfuerzo que tiene que aplicar a la herramienta con respecto al grado de finura de la piedra de afilar es directamente proporcional? ( ) 11. Complete f) Las fresas pueden dividirse en tres grupos generales: _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ g) Las fresas que se afilan en su superficie frontal se denominan

h) La afiladora universal consta de 4 partes fundamentales y estas son: _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ i) No se debe permitir que la fresa se _______________, pues esto provocaría el _________________________de los filos cortantes j) La muela debe ser __________________________________, pues al ser de grano fino se ________________________________ fácilmente

12. Enumere 4 pasos que deberá seguir para afilar una fresa de mango en una afiladora _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 13. ¿Cuál es el paso fundamental que debe observar antes de trabajar en una máquina rectificadora? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 14. ¿Por qué es recomendable utilizar una muela abrasiva de taza? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________

15. Un afilado correcto de las fresas nos asegura: a) _________________________________________________________ b) _________________________________________________________ c) _________________________________________________________ d) ________________________________________________________

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERIAS CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Laboratorio de Máquinas Herramientas Sección Fresadora Informe de práctica Nombre: -------------------------------Práctica No

Fecha: --------------

T e m a : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1. Objetivo del estudiante: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2. Se cumplieron los objetivos? Porque? 

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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

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3. Procedimiento experimental: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 4. Instrumentos _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Herramientas _______________ _______________ _______________ _______________ _______________

Accesorios ______ _______ _____________ _____________ _____________ _____________

5. Conclusiones: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 6. Recomendaciones: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Nota: adjunte las respectivas fases de trabajo de la práctica realizada

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERIAS CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Laboratorio de Máquinas Herramientas Sección Fresadora

Práctica. N. - 2 Título: Fresado Plano Objetivo: Sensibilizar los órganos motores y despertar concentración en el trabajo del estudiante a través de un ejercicio sencillo de fresado plano. Marco Teórico: Fresado Plano: Es el maquinado de dos o más puntos que unen una recta siempre y cuando éstos se encuentren en el misino plano; entendiéndose por plano a tres o más puntos que se encuentran en la misma línea de acción. Para realizar correctamente un fresado plano es imprescindible que la herramienta esté correctamente afilada. Tipos de Herramientas: Para realizar un fresado plano no se podría prácticamente delimitar el tipo de fresas a utilizarse, pues todas ellas varían de acuerdo a la necesidad, así tenemos fresas de disco, frontales, de botón etc. Utilización de Útiles Cortantes (Fresas) Se las emplea básicamente para hacer ranuras o para maquinar escalones, entendiéndose por escalón al espacio comprendido entre dos superficies planas mutuamente perpendiculares, cabe señalar que generalmente a las fresas de botón se las conoce como fresas de mango, el cual puede ser cilíndrico o cónico de acuerdo al esfuerzo en el trabajo o diámetro, siendo de mango cónico aquellas que sobrepasan los 25 milímetros de diámetro (figura 2). Se puede maquinar

también inclinaciones pues con la ventaja que tienen estas herramientas de tener dos flancos de corte (frontal y lateral) se puede inclinar el cabezal de la fresadora y construir superficies inclinadas ya sean cóncavas o convexas (figura 1). Para la correcta conservación de una fresa de botón es importante observar el sentido en el que debe girar la herramienta (figura 3), verificando que el ángulo de desprendimiento vaya hacia el operario, cuando éste se encuentre ubicado en la parte frontal de la máquina (no podríamos definir si el giro seria en sentido horario o anti horario, pues existen fresas de hélice derecha e izquierda) y que el movimiento de avance de la mesa sea contrario al de giro de la herramienta.

Fig.1 Obtención de superficies inclinadas

Fig. 3 Sentido de trabajo de las fresas de mango

Fig. 4 Fijación de una fresa de mango

Aplicación de las fresas de disco Estas fresas como su nombre lo indica son discos ranurados que pueden ser de acero rápido o con dientes postizos que se las utiliza para realizar ranuras o cortes en las piezas. Como subdivisión de las fresas de disco podemos encontrar a las de ranurar que tienen dientes solamente en la parte cilíndrica y se emplean para fresar escalones poco profundos, las destalonadas de tres cortes, tienen dientes en la parte cilíndrica y en ambas caras laterales, se las utiliza para trabajar ranuras y escalones muchos más profundos con la garantía que hay un estupendo desfogue

fresa de tres cortes

fresa de ranurar

Fig. 5 Aplicación de las fresas de disco

Sujeción de las piezas a trabajar Existen diferentes formas de sujetar una pieza que se desee maquinar, así por ejemplo si son regulares y de pequeñas dimensiones se utilizan las entenallas, que pueden ser normales o de presión, dependiendo del ajuste que se deba dar, en cambio, si son piezas grandes, de formas irregulares o no, se puede utilizar bridas, cadenas, pernos, etc.

Sujeción de las piezas por medio de bridas: Comúnmente denominadas sujetadores, se las emplea para fijar directamente la pieza a la mesa de la máquina, pues debido a sus diversas formas y tamaños son muy útiles en el ensamblaje de las piezas. Las bridas son placas metálicas que en su interior tienen un orificio ovalado en el se ubica y desplaza el perno que une a ésta con la mesa, bajo un extremo de la brida irá colocada la pieza a sujetarse, en cambio bajo el otro se encontrará un espesor que puede ser fijo, escalonado o regulable. Es muy importante tomar en cuenta el siguiente consejo: El perno que une la brida con la mesa debe estar lo más cerca que sea posible de la pieza a sujetar, mientras los espesores deben estar en el extremo opuesto y deben tener una altura igual o ligeramente mayor a la de la pieza en sujeción, para de ésta manera conseguir que toda la fuerza ejercida por el perno sea aplicada directamente a la pieza y no al soporte.

Fig. 6 Sujeción de piezas con bridas

Sujeción con Mordazas: Son las que generalmente se conocen como entenallas, ya sean de precisión o normales. Las entenallas o morsas de precisión son aquellas construidas con tolerancias de centésimas de milímetro pues servirán de base para la elaboración de otros mecanismos de igual o mejor importancia, mientras las entenallas normales no observan tanto control en su elaboración.

Entre las entenallas podemos observar tres tipos principales: Normales, giratorias o universales Ya sean éstas con su muela móvil giratoria o estática. La sujeción de la pieza no está dada por la entenalla en sí, sino por unas mordazas (postizas) que están ubicadas en las muelas, las cuales pueden tener la forma que se necesite en función de las características de la pieza.

Fig. 7 Fijación de muelas postizas en la entenalla

Fig. 8 Sujeción de piezas con morsas

Fig. 9 Verificación del Paralelismo

F i g . 1 0 C on t r o l d e l a s p i e z a s e l a b o r a d a s

Velocidad de corte Definición: La. Velocidad de corte es la distancia recorrida longitudinalmente por un punto de la periferia de la herramienta en una unidad de tiempo que es el minuto, para éste caso. Es indispensable la selección correcta de una velocidad de corte apropiada para el desarrollo eficiente de un trabajo, pues en función de ésta se realiza la regulación tanto de los avances como de las revoluciones a las que debe girar la fresa. Se la expresa en m/min. Si la Velocidad de corte (Vc) es demasiado elevada los dientes se embotan muy rápido y corren el peligro de romperse, si en cambio es muy baja el rendimiento del maquinado será deficiente. La Velocidad de corte .se relaciona con las revoluciones por minuto de acuerdo a la siguiente fórmula y cabe señalar que se la ha obtenido en tablas, en función de experimentaciones que se las ha llevado a cabo en laboratorios especializados: Vc =

* d*n 1000

Siendo: Vc = Velocidad de Corte = Constante equivalente a 3,1416 n = número de revoluciones por minuto

Refrigeración: La correcta refrigeración es un aspecto muy importante dentro del trabajo en máquinas herramientas pues de esto depende la prolongación de la vida útil de la herramienta y la no deformación de las piezas elaboradas. Cabe notar que durante el trabajo se utilizan refrigerantes y aceites de corte, siendo la diferencia entre uno y otro, que los primeros bajan la temperatura de recalentamiento de la pieza, mientras los segundos disminuyen el esfuerzo de corte.

Criterios para la elección de la fresa Depende básicamente de la forma y dimensiones de la pieza, su acabado superficial y el exceso de material existente y que deba maquinarse. Si es muy grande la sobre medida es aconsejable utilizar fresas frontales, si hay que maquinar una ranura grande o cortar una pieza, se utilizará la de disco, etc.

Procedimiento para elaborar un fresado plano en general. 

Básicamente se consideran dos operaciones, la una es de desbaste, mientras la otra es de acabado. Entendiéndose por desbastar a la operación que tiene por objeto eliminar el sobre material lo más pronto posible sin tomar muy en cuenta las medidas, ni el acabado superficial.



Mientras que la operación de acabado es aquella en la que debemos tomar muy en cuenta la rugosidad superficial como las dimensiones pues aquí damos los ajustes que nos requieren en los planos.

Desbaste:  

 



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Seleccionar la fresa adecuada y fijarla en la máquina Determinar las velocidades (avance, corte, r.p.m.) en función de la dureza del material a trabajarse, el tamaño de la fresa, el número de filos cortantes de la misma, etc. Seleccionar los datos anteriores en la máquina Poner en funcionamiento la máquina para acercar la fresa y luego que friccionen entre sí poner en cero los tambores correspondientes. (Para evitar que la pieza quede marcada al contacto con la fresa es aconsejable poner un pedazo de papel entre la pieza y la herramienta). Dar la profundidad requerida, ya sea desplazando el carro vertical o cualquiera de las mesas según la necesidad y bloquear los que no son utilizados. Si se requiere verificar medidas no es aconsejable apagar la máquina cuando la herramienta esté en el interior de la pieza, siempre se debe retirarla y apagar para esa operación. Dar las pasadas necesarias hasta aproximar a la medida requerida. Como proceso didáctico es muy conveniente que el operario dé varias pasadas iniciales a mano (sin utilizar automáticos) para así tomar confianza con el manejo de la fresadora.

Acabado:  

Seleccionar las velocidades para ésta operación Repetir las operaciones anteriores con la diferencia que ahora se dará una sola pasada y en automático para obtener las condiciones que solicitan los planos.

BIBLIOGRAFÍA 


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CEAC. Técnicas del taller mecánico. B iblioteca iblioteca de Ingeniería Mecánica. Editorial, Grafos S.A. Barcelona- España 1977

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Cuestionario

Fecha-------------------- Tema: Fresado Plano

1. Que entiende por fresado fresado plano? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ ________________________ __________ 2. Cuáles son las características características de un fresado plano? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ __________________________________________ ____________________________ __________________ ______ 3. Con que herramientas se realiza un fresado plano? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ ________________________ __________ 4. Cuál es el el objetivo de las fresas de mango? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ _____________________________ ________________________________________ ________________________ _____________________ ________ __________________________ ____________________________________ ________________________ ________________________ __________

5. Que son las fresas de disco y para que se se las utiliza? utiliza? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ ________________________ __________ 6. Enumere y defina los tipos tipos de fresas de disco? disco? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ____________________________ _________________________ _______ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 7. Cuantas maneras conoce para sujetar las piezas piezas en la mesa mesa de la fresadora? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ __________________________________________ ____________________________ ___________________ _______ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 8. Que es una morsa? _____________________________ _________________________________________ ________________________ ____________________ ________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 9. En qué consiste la sujeción con con morsas y para que se usa? __________________________ ____________________________________ ____________________________ _________________________ _______ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ _______________________________ _________________________ ____ __________________________ ____________________________________ ____________________________ _____________________ ___

10. Que es un escalón? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 11. Defina que es una brida? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 12. Para sujetar que tipos de piezas se utilizan las bridas? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _________________________________________________________ 13. Que precauciones de tomar para sujetar una pieza a la mesa de la fresadora por medio de bridas? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 14. Indicar como evita que la fresa de mango (botón) se rompa _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _________________________________________________________

15. Que tipos de trabajo se puede realizar dentro del fresado plano? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 16. En las morsas la sujeción está dada por: _____________________________________________________________ 17. Qué instrumentos se utiliza para el control de medidas en el fresado plano? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 18. Con qué criterios Ud. selecciona una fresa? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 19. Enumere y defina las operaciones con las que se realiza un fresado plano? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 20. Dé 5 consejos para realizar un fresado plano? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________


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T e m a : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -


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

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3. Procedimiento experimental: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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Herramientas _______________ _______________ _______________ _______________ _______________

Accesorios _____________ _____________ _____________ _____________ _____________


UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERIAS CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Laboratorio de Máquinas Herramientas Sección Fresadora Práctica. N.-3 Título: Elaboración de ruedas dentadas de dientes rectos Objetivo: Al finalizar ésta unidad el estudiante estará en capacidad de elaborar ranuras iguales y equidistantes sobre un cilindro de diámetro determinado con una fresa de forma adecuada. El estudiante podrá desarrollar una rueda dentada de manera satisfactoria y sin control del profesor. Marco Teórico: Una rueda dentada es un elemento mecánico que tiene por objetivo, el trasmitir un movimiento circular generado por un sistema de transmisión de energía (motor) a otro sistema, ya sea aumentando o disminuyendo tanto la velocidad como la fuerza iniciales, para transformar la energía inicial en trabajo. Cabe señalar que generalmente se da el nombre de engranaje a una rueda dentada, lo que no es correcto pues engranaje técnicamente se denomina al sistema formado mínimo por una par de ruedas dentadas que actúan en conjunto. Existen varios tipos de ruedas dentadas, pero en éste capítulo se tratará sobre las de dientes rectos. Ruedas dentadas de dientes rectos : Son aquellas cuyos dientes son paralelos a

Definiciones Principales:  Diámetro exterior:

Es el obtenido durante el proceso de torneado y es la medida externa de la rueda.  Diámetro primitivo:

Es el diámetro de la circunferencia donde se realiza la tangencia teórica de los dientes.  Módulo:

Es la medida lineal en milímetros, que sumada tantas veces cuantos son los dientes, dan el diámetro primitivo.  Paso:

Es la longitud que se mide sobre el diámetro primitivo y de centro a centro en dos dientes consecutivos.  Cabeza del diente:

Es la distancia existente entre el radio primitivo y el radio exterior de la rueda y equivale a un módulo.  Pie de diente:

Es la parte inferior del mismo, tiene por medida un módulo más un espacio considerado como juego entre dientes.  Altura total :

Es la sumatoria entre el pie y la cabeza del diente es la medida equivalente al desplazamiento que se da al carro vertical para tallar la rueda.  Numero de dientes:

Es la cantidad de ranuras que se van a tallar.  Número de vueltas:

Son las divisiones que se deben dar en el plato del divisor para poder obtener una división exacta (igual cantidad de ranuras) sobre el cilindro a maquinarse.  Intereje:

Es la medida existente entre los centros de los ejes de dos ruedas dentadas cuando actúan entre sí.

 Espesor del diente:

Es la medida del espesor de la rueda dentada, el cual está normalizado pero en la mayoría de ocasiones no se lo toma en cuenta pues lo único que se hace es un trabajo de reposición de las mismas y por ende una copia de la muestra que el cliente proporciona.

Fig3.1 Elementos de una rueda dentada recta

Fig.3.2 Ruedas dentadas rectas

CONVECCIÓN DE SÍMBOLOS DIAGNOSTICO: Los símbolos utilizados para la elaboración de ruedas dentadas son diferentes dependiendo del autor y el origen del mismo (pero desarrollándolos teóricamente van hacia la misma definición), lo que conlleva a una gran dificultad pues en la aplicación de fórmulas para calcular dichas ruedas se utilizará solo los símbolos y no los nombres para ahorrar tiempo y espacio, por ende mencionadas fórmulas no llevan el mismo mensaje para todos los destinatarios. OJETIVO: Unificar todos los signos para uso interno y de los usuarios de éste manual y así hablar el mismo lenguaje matemático para los cálculos correspondientes. DESAROLLO: Nombre Diámetro exterior Diámetro primitivo Diámetro interior Módulo Paso Altura total Pie del diente (dedendum) Cabeza del diente (adendum) Juego Ángulo de presión Número de vueltas en el plato Intereje Espesor del diente Número de dientes

Símbolo De Dp Di M Pn h b a j ө

Nv I s z

Fórmulas Principales: Antes de enlistar las fórmulas que harán sencilla la elaboración de una rueda dentada, se debe tomar en cuenta el ángulo de presión que tiene la fresa a utilizar, así las fórmulas que tienen asterisco se las utilizará para fresas con ángulo de presión de 14 grados y las otras corresponderán a un ángulo de 20 grados. De = Dp + 2M De = M (z + 2) Di = De - 2 h Dp = M x z h =* 2,16 M ó 2,25 M (Dependiendo del ángulo de presión) j = * 0, 16 M ó 0, 25 M P=Mxπ S = 4 a 6M a=M b=M+j I = (Dp1 + Dp2)/2 Nv = 40 / z El valor de Nv, siempre se dará como quebrado mixto. (N vueltas + agujeros/disco)

EJEMPLO DE CÁLCULO DE UNA RUEDA DENTADA En el trabajo diario de la fábrica AA, se ha deteriorado totalmente una rueda dentada de dientes rectos, haciendo un trabajo de reconstrucción se ha determinado que su diámetro exterior es 72 mm. y su número de dientes es de 30. Se requiere calcular los datos necesarios para volver a elaborarla asumiendo que el ángulo de presión del diente es de 20°. Datos De = 72 mm z = 30 Fórmulas

Solución

De= Dp + 2M = M (z + 2)

M = De / (z + 2) M = 72 / (30+ 2) M = 2,25

Dp= M x z

Dp = 2,25 x 30 Dp = 67,5 mm

h = * 2,15 M ó 2,25 M

h = 2,25 x 2,25 h =* 5,06 mm

Di- De - 2 h

Di = 72 - 2(5,06) Di = 61,88 mm

j = * 0,16 M ó 0,25 M

j = 0,25 x 2,25 j = 0,5625 mm

P = M x π

P =2,25 x 3,1416 P = 7, 06 mm

Nv = 40 / z

Nv = 40/30 Nv = 1vuelta +

   

a=M

a = 2,25mm

b= M+j

b = 2,25 + 0,5625 b = 2, 8125 mm

Procedimiento para la elaboración de la rueda: 

  

 

  

  



Como primer aspecto fundamental antes de realizar cualquier operación de maquinado es indispensable verificar si el material cumple con las medidas establecidas en el plano respectivo. Preparar la fresadora (fijar el divisor, contrapunto, eje porta fresas, etc. Seleccionar la fresa apropiada (módulo, número de dientes, ángulo de presión). Fijar la fresa en el eje porta fresas, observando que el giro de la misma sea contrario al sentido de apriete de la rosca del eje. Apretar la fresa posteriormente al montaje de la luneta Colocar la pieza en el divisor, verificando su paralelismo respecto a la mesa longitudinal y al cuerpo de la máquina, así como de la concentricidad con la ayuda de un reloj comparador. Centrar la fresa respecto a la pieza Poner en funcionamiento la máquina Con la herramienta en movimiento, rozar la pieza y poner en cero el tambor del carro vertical. Bloquear los carros que no participan con movimiento en el proceso Realizar un pre fresado ( señalar el contorno de la pieza ) Si el módulo es de valor pequeño profundizar la altura calculada de lo contrario realizar el tallado de dos pasadas o más cuando el valor sobrepase del módulo 4. Tallar los dientes.

Una vez terminada la elaboración de la rueda dentada, es aconsejable tomar en cuenta las siguientes indicaciones.   

Eliminar rebabas y filos cortantes de la rueda Limpiar la rueda para entregar al cliente Hacer una minuciosa limpieza de la máquina y sus contornos

Fig3.3 Proceso de elaboración de una rueda dentada recta

Para fresar correctamente una rueda dentada en la fresadora, es menester elegir bien la herramienta; centrarla radial y axialmente con respecto a la rueda, precisión en cada división y exacta profundidad de pasada. Control y Verificación Existen tres formas de verificar si los dientes están bien realizados: a) Calibre de doble cursor: Este instrumento mide el espesor del diente y la cabeza del diente a la vez, mientras un cursor se apoya sobre el diámetro primitivo el otro va en el diámetro exterior.

b) Micrómetro de platillos: Mide el vacío interpuesto del ángulo de presión y el número de dientes de la rueda, su valor se determina en tablas anexas a dicho instrumento. c) Rodillos calibrados: La medición se hace con rodillos calibrados intercalados entre dientes opuestos, en el caso de dientes pares se hará con dos rodillos y para dientes impares con tres rodillos.

Fig3.4 Proceso de verificación de una rueda dentada recta

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Cuestionario


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Tema: Elaboración de ruedas dentadas de dientes rectos

1. ¿Qué es una rueda dentada de dientes rectos? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 2. ¿Cuáles son los elementos de una rueda dentada? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 3. ¿Qué es el módulo? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 4. ¿Qué es el diámetro primitivo? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 5. ¿Qué es el paso en una rueda dentada? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________

6. ¿Dónde es el punto de tangencia de dos ruedas dentadas que engranan entre sí? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 7. Escriba las fórmulas que necesita aplicar para encontrar los datos necesarios para fabricar una rueda dentada de dientes rectos. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 8. Explique por qué se calcula h= 2,16 x M y h= 2,25 x M. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 9. Escriba un breve procedimiento ( 5 pasos) para tallar una rueda dentada de dientes rectos _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 10. Describa los instrumentos para verificar las ruedas dentadas _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________

11. ¿En qué consiste cada método de verificación de ruedas dentadas? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 12. ¿Cómo se denomina a las herramientas utilizadas para tallar ruedas dentadas? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 13. ¿Es lo mismo rueda dentada que engranaje; por qué? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 14. ¿El número de dientes puede ser una expresión decimal, por qué? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 15. Determine el módulo necesario para fabricar un engranaje de 17 dientes y diámetro exterior de 29 milímetros.


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3. Procedimiento experimental: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 4. Instrumentos _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Herramientas _______________ _______________ _______________ _______________ _______________

Accesorios _____________ _____________ _____________ _____________ _____________


UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERIAS CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Laboratorio de Máquinas Herramientas Sección Fresadora Práctica. N. - 4 Título: Elaboración de ruedas dentadas de dientes helicoidales Objetivo: Al concluir éste tema el dicente estará en capacidad de: Elaborar ranuras helicoidales, equidistantes, con un ángulo y paso definidos en un cilindro de diámetro determinado con una fresa de forma adecuada. El estudiante podrá ejecutar una rueda dentada helicoidal de manera satisfactoria y sin control del profesor. Marco Teórico: A pesar de los avances tecnológicos introducidos en la fabricación de engranajes rectos, es muy difícil obtener con ellos un engranamiento de dos o más dientes a la vez, en consecuencia el movimiento se da a través de pequeños golpes, lo que provoca ruido y a veces deterioro de los flancos, es por ello que se han ideado las ruedas dentadas de dientes helicoidales. Ruedas dentadas de dientes helicoidales. Son aquellas cuyos dientes ya no son paralelos a las generatrices, ni al eje de la rueda sino tienen un ángulo determinado con relación al mismo, y además el diente se transforma en una hélice de paso definido que se envuelve en un cilindro de dimensiones previamente establecidas.

Ventajas: Contacto de varios dientes que transmiten el esfuerzo de una manera simultánea y progresiva. Funcionamiento suave y silencioso. No existen vibraciones Posibilidad de modificar la relación de transmisión, sin variar los interejes. Mayor resistencia al esfuerzo. Definiciones Principales: Diámetro exterior: Es el obtenido durante el proceso de torneado y es la medida externa de la rueda. Diámetro primitivo: Es el diámetro donde se realiza la tangencia teórica de los dientes. Módulo: Es la medida lineal en milímetros, que sumada tantas veces cuantos son los dientes, dan el diámetro primitivo. Módulo axial: Es el mismo módulo anterior, simplemente que en éste debemos tomar en cuenta el ángulo que tiene la hélice. Paso normal: Es la longitud que se mide sobre el diámetro primitivo y de centro a centro en dos dientes consecutivos. Paso circular: Es aquel paso que se mide paralelo a los dientes. Paso de la hélice: Es aquel que se obtendría al envolver el cilindro una vuelta completa con el diente elaborado.

Cabeza del diente: Es la distancia existente entre el radio primitivo y el radio exterior de la rueda y equivale a un módulo. Pie de diente: Es la parte inferior del mismo, tiene por medida un módulo más un espacio considerado como juego entre dientes. Altura total: Es la sumatoria entre el pie y la cabeza del diente y es la medida equivalente al desplazamiento que se da al carro vertical para tallar la rueda. Número de dientes: Es la cantidad de ranuras que vamos a tallar. Número de vueltas: Son las divisiones que se deben dar en el plato del divisor para poder obtener una división exacta (igual cantidad de ranuras) sobre el cilindro a maquinarse. Relación de transmisión: Es el sistema de ruedas dentadas rectas que engranan entre si y que ubicadas en un aditamento denominado lira generan movimiento a la mesa de la fresadora y al divisor al mismo tiempo, para poder conseguir el paso de los dientes de la rueda dentada helicoidal. Paso de la máquina: Es el paso medido en el eje roscado de la mesa de la fresadora.

CONVECCIÓN DE SÍMBOLOS DIAGNOSTICO: Los símbolos utilizados para la elaboración de ruedas dentadas son diferentes dependiendo del autor y al origen del mismo (pero desarrollándolos teóricamente van hacía la misma definición), lo que conlleva a una gran dificultad pues en la aplicación de fórmulas para calcular dichas ruedas se utiliza solo los símbolos y no los nombres, para ahorrar tiempo y espacio, por ende mencionadas fórmulas no llevan el mismo mensaje para todos los destinatarios. OBJETIVO: Unificar todos los signos para uso interno y de los usuarios de éste manual y así hablar el mismo lenguaje matemático para los cálculos correspondientes. DESAROLLO: Nombre Diámetro exterior Diámetro primitivo Diámetro interior Módulo normal Módulo axial Paso normal Paso circular Paso de la hélice Paso de la máquina Altura total Pie del diente (dedendum) Cabeza del diente (adendum) Juego Ángulo de presión Número de vueltas en el plato Intereje

Símbolo De Dp Di Mn Ma Pa Pc Ph Pm h b a j ө

Nv I

Espesor del diente Número de dientes Relación de transmisión Ángulo des la hélice

s z Rt β

Fig4.1 Ruedas dentadas helicoidales

Fórmulas Principales: Antes de enlistar las fórmulas que harán sencilla la elaboración de una rueda dentada, se debe tomar en cuenta el ángulo de presión que tiene la fresa a utilizar, así las fórmulas que tiene asterisco se las utilizará para fresas con ángulo de presión de 14 grados y las otras corresponderán a un ángulo de 20 grados. De = Dp + 2Ma De = Mn (z + 2) Cos β

Di = De - 2 h Dp = Ma x z h = * 2,16 Mn ó 2,25 Mn (Dependiendo del ángulo de presión) j = * 0,16 Mn ó 0,25 Mn P = Mn x π Nv = 40 / z El valor de Nv, siempre se dará como quebrado mixto. (N vueltas + agujeros/disco) Ma = Mn/ x π

Ph = (Dp x π)/ tang β Rt = Ph/ (40 x Pm) EJEMPLO DE CÁLCULO DE UNA RUEDA DENTADA HELICOIDAL En el trabajo diario de la fábrica AA, se ha deteriorado totalmente una rueda dentada helicoidal, haciendo un trabajo de reconstrucción se ha determinado que su diámetro exterior es 72 mm., su diámetro interior 63 mm. y su número de dientes es de 30, se requiere calcular los datos necesarios para volver a elaborarla asumiendo que el ángulo de presión del diente es de 20°. Datos De = 72 mm. Di = 63 mm. z = 30 Fórmulas De= Di + 2h

h = * 2,15 Mn ó 2,25 Mn

Solución h = (De - Di ) / 2 h = (72 – 63) / 2 h = 4,5 mm Mn = h / 2,25 Mn = 4,5 / 2,25 Mn = 2

De = Dp + 2Mn D e = ( M n / C o s β) ( z + 2 )

cos 

z 

De 

2

Mn

cos 

30 

72 

2

2

C o s β = 0.88235 β = 28º

Dp = Ma x z =( M n / C o s β) ( z )

Dp 

2 cos 28

0

x30

Dp = 68 mm j = * 0,16 M ó 0,25 M

j = 0,25 x 2 j = 0,5 mm

Pn = Mn x π

P = 2 x 3,1416 P = 3.28 mm

Nv = 40 / z

Nv = 40/30 Nv =1vuelta + 10Agujeros / 30disco

a = Mn

a = 2 mm

b = Mn + j

b = 2 + 0,5 b = 2, 5 mm

Ph 

Dp *  tan 

Ph 

68 *  tan 28

0

Ph = 401.776 mm

Rt 

Ph 40 * Pm

Rt 

401.776 40 * 6

Rt = 1.67 Nota: El juego de ruedas dentadas se determinará en tablas Procedimiento para la elaboración de la rueda: 

 

Como primer aspecto fundamental antes de realizar cualquier operación de maquinado es indispensable verificar si el material cumple con las medidas establecidas en el plano respectivo. Preparar la fresadora ( fijar el divisor, contrapunto, eje porta fresas,) Seleccionar la fresa apropiada (módulo, número de dientes, ángulo de presión).



 

  

      

 



 

Fijar la fresa en el eje porta fresas, observando que el giro de la misma sea contrario al sentido de apriete de la rosca del eje. Apretar la fresa posteriormente al montaje de la luneta Colocar la pieza en el divisor, verificando su paralelismo respecto a la mesa longitudinal y al cuerpo de la máquina, así como de la concentricidad con la ayuda de un reloj comparador. Centrar la fresa respecto a la pieza Poner en funcionamiento la máquina Con la herramienta en movimiento, rozar la pieza y poner en cero el tambor del carro vertical. Bloquear los carros que no participan con movimiento en el proceso Desbloquear el seguro del disco del divisor Armar el sistema de transmisión de movimiento entre el divisor y la mesa Inclinar la mesa al ángulo calculado Verificar si el paso real es igual al calculado Realizar un pre fresado ( señalar el contorno de la pieza ) Si el módulo es de valor pequeño profundizar la altura calculada de lo contrario realizaremos el tallado de dos pasadas o más cuando el valor sobrepase del módulo 4. Tallar los dientes. Al terminar la pasada de avance bajar la mesa una vuelta, para evitar que al retorno la herramienta corte los dientes ya elaborados. Una vez que se regresa al inicio debemos eliminar el juego del divisor desplazando la mesa hacia atrás y luego hacia adelante un par de vueltas para proceder a dar la siguiente división. Subir la mesa para proceder a tallar el siguiente diente. Repetir los dos pasos anteriores hasta culminar la elaboración de la rueda.

Una vez terminada la elaboración de nuestra rueda dentada es aconsejable tomar en cuenta las siguientes indicaciones.  Eliminar rebabas y filos cortantes de la rueda  Limpiar la rueda para entregar al cliente  Hacer una minuciosa limpieza de la máquina y sus contornos

Fig4.2 Proceso de elaboración de una rueda dentada hel icoidal

Control y Verificación Tenemos tres formas de verificar si los dientes están bien realizados: a) Calibre de doble cursor: Este instrumento mide el espesor del diente y la cabeza del diente a la vez, mientras el un cursor se apoya sobre el diámetro primitivo el otro va en el diámetro exterior. b) Micrómetro de platillos: Mide el vacío interpuesto del ángulo de presión y el número de dientes de la rueda su valor se determina en tablas anexas a dicho instrumento. c) Rodillos calibrados: La medición se hace con rodillos calibrados intercalados entre dientes opuestos, en el caso de dientes pares se hará con dos rodillos y para dientes impares con tres rodillos.

Fig4.3 Centrado de la fresa

Para fresar bien una rueda en la fresadora, es menester elegir bien la herramienta; centrarla radial y axialmente. y con respecto a la rueda; juste a cada división, y exacta profundidad de pasada.

Fig4.4 Proceso de verificación de una rueda dentada

BIBLIOGRAFÍA 


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Cuestionario

Fecha-------------------- -

Tema: Elaboración de ruedas dentadas de dientes Helicoidales

1. ¿Qué es una rueda dentada de dientes helicoidales? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 2. ¿En qué se diferencian una rueda dentada de dientes rectos y una de dientes helicoidales? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 3. ¿Cuáles son las ventajas de una rueda dentada de dientes helicoidales? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 4. ¿Qué desventaja cree Ud. que existe en las ruedas helicoidales?, razone su respuesta. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 5. ¿Qué es el módulo axial? _____________________________________________________________

6. ¿Qué es el diámetro primitivo? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 7. ¿Qué es el paso circular en una rueda dentada? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 8. ¿Dónde es el punto de tangencia de dos ruedas dentadas que engranan entre sí? _____________________________________________________________ 9. Escriba las fórmulas que necesita aplicar para encontrar los datos necesarios para fabricar una rueda dentada de dientes helicoidales. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 10. Explique la diferencia entre módulo axial y módulo normal. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 11. Escriba un breve procedimiento (5 pasos) para tallar una rueda dentada de dientes helicoidales. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ____________________________________________________________

12. Describa la diferencia en la elaboración de las ruedas dentadas de dientes rectos y las de dientes helicoidales. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 13. Qué dificultad o imperfección le encuentra Ud a cada método de verificación de los engranajes. _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 14. ¿Cómo se denomina a las herramientas utilizadas para tallar ruedas dentadas? _____________________________________________________________ 15. ¿Es lo mismo ángulo de presión que ángulo de la hélice, por qué? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 16. ¿El número de dientes en una rueda dentada de dientes helicoidales puede variarse sin que se modifique el diámetro exterior de la pieza, por qué? _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ 17. Determine el módulo necesario para fabricar un engranaje de 17 dientes diámetro exterior de 38 milímetros y un ángulo de la hélice de 20 grados.


Fecha: --------------

T e m a : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1. Objetivo del estudiante: a . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ b . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ c . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2. Se cumplieron los objetivos? Porque? 

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _



_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _



_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

3. Procedimiento experimental: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 4. Instrumentos _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Herramientas _______________ _______________ _______________ _______________ _______________

Accesorios _____________ _____________ _____________ _____________ _____________


UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERIAS CARRERA DE INGENIERIA MECANICA Laboratorio de Máquinas Herramientas Sección Fresadora Práctica. N. - 5 Título: Elaboración de ruedas dentadas de dientes cónicos Objetivo: Al término de ésta unidad el alumno podrá elaborar ranuras iguales y equidistantes, en un cilindro tronco-cónico con una fresa de forma adecuada, y desplazamientos determinados para obtener ruedas dentadas cónicas de manera satisfactoria y sin control del profesor. Marco Teórico: Ruedas dentadas cónicas Las ruedas dentadas cónicas son una aplicación particular de las ruedas de dientes rectos, con la diferencia que los dientes ésta vez se los labra sobre un eje tronco-cónico en lugar de un eje cilíndrico. El objetivo de los engranajes cónicos es el de cambiar el sentido del movimiento por ejemplo la rueda dentada uno (1) tiene su eje horizontal y al engranar con la segunda (2), éste movimiento horizontal se convierte en vertical aunque también podría ser una dirección inclinada. En las ruedas dentadas cónicas es importante tomar en cuenta que los dientes no tienen la misma perfección que en los casos anteriores , pues al trabajar en diámetros decrecientes o crecientes la cabeza del diente va tomando una forma trapecial, la cual es necesario corregir con movimientos adicionales del divisor, lo

obtiene de una sola pasada, por ello muchas veces hay que concluir los dientes de la rueda cónica incluso a lima.

Fig4.1 Ruedas dentadas cónicas

Cabe resaltar que en las ruedas dentadas cónicas existen dos módulos el uno (M) es el que corresponde al diámetro exterior del cono, mientras (Mi) corresponde al módulo tomado en el diámetro menor del mismo Definiciones Principales: Piñón: Rueda dentada de mayor número de dientes. Rueda: Rueda dentada de menor número de dientes. CONVECCIÓN DE SÍMBOLOS DIAGNOSTICO: Los símbolos utilizados para la elaboración de ruedas dentadas son diferentes dependiendo del autor y al origen del mismo, (pero desarrollándolos teóricamente van hacía la misma definición) lo que conlleva a una gran dificultad, pues en la aplicación de fórmulas para calcular dichas ruedas se utiliza solo los símbolos y no los nombres para ahorrar tiempo y espacio, por ende mencionadas fórmulas no

Es por eso que se necesita unificar todos los signos para uso interno y de los usuarios de éste manual y así hablar el mismo lenguaje matemático para los cálculos correspondientes. OBJETIVO: Unificar todos los signos para uso interno y de los usuarios de éste manual y así hablar el mismo lenguaje matemático para los cálculos correspondientes. DESAROLLO: Nombre

Símbolo

Diámetro exterior De Diámetro primitivo de la rueda Dpp Diámetro primitivo del piñón Dpr Diámetro interior Di Diámetro primitivo de la parte interna del cono Dpi Módulo M Módulo de la parte interna del cono Mi Altura total h Pie del diente (dedemdun) b Cabeza del diente (adendum) a Juego j ө Ángulo de presión Número de vueltas en el plato Nv Número de dientes de la rueda zr Número de dientes del piñón zp Longitud del diente L Longitud de la generatriz primitiva R Ángulo primitivo
Ri

Ángulo primitivo del piñón Ángulo del pie del diente Ángulo de la cabeza del diente Ángulo de fresado Ángulo de torneado Ángulo de corrección

Fórmulas Principales: Antes de enlistar las fórmulas que harán sencilla la elaboración de una rueda dentada, se debe tomar en cuenta el ángulo de presión que tiene la fresa que vamos a utilizar, así las fórmulas que tiene asterisco las utilizaremos para fresas con ángulo de presión de 14 grados y las otras corresponderán a un ángulo de 20 grados. Der = Dpr + 2M cos
rrección

k * numerodeagujeros

K

90

h = * 2,15 Mn ó 2,25 Mn (Dependiendo del ángulo de presión) j = * 0,16 Mn ó 0,25 Mn P=Mxπ

Nv = 40 / z El valor de Nv, siempre se dará como quebrado mixto. (N vueltas + agujeros/disco) EJEMPLO DE CÁLCULO DE UNA RUEDA DENTADA CONICA Se desea conocer todos los datos requeridos para elaborar un par de ruedas cónicas cuyo módulo normal es 2,5 la relación de transmisión existente entre los dos elementos es de dos a uno (2/1) , el número de dientes del piñón es de 30 y su longitud es de 10 mm. Datos Mn = 2,5 Rt = 2/1 Zp = 30 Zr = 15 Fórmulas Tan

Solución Tan

Dpr = M x Zr

Dpr = 2.5 x 15 Dpr = 37.5 mm

Dpp = M x Zp

Dpp Dpp

= 2.5 x 30 = 75 mm

Der = Dpr + 2 M cos
Der Der Der

= 37.5 + 2 (2,5 cos 26.46º) = 37.5 + 4.5 (0.8952) = 41.9 mm

Dep = Dpp + 2 M cos
R 

Dpr 2senr

Dep Dep Dep

R 

= 75 + 2 (2.5 cos 63.43°) = 75 + 4.5(0,446; = 77,2 mm 37.5 2sen26.46

0

R = 42.08 mm La longitud de la generatriz primitiva es común al par de ruedas dentadas Ri = R - L

Dpip 

Dpp * Ri R

Ri = 42.08 - 10 .Ri = 32.08 mm

Dpip 

75 * 32.08 42.08

Dpip = .17 mm Dpi= Mi x z

Mi = Dpip / zp Mi = 57.17 / 30 Mi = 1. 9

h = 2.25 Mn

h = 2.25 x 2.5 h = 5.6 mm

* Esta Altura, está tomada, en el diámetro exterior del cono. Tan
Tan
Tan
Tan
ángulo de fresado =

ángulo de torneado =

Angulodeco rr 

k * numerodeagujeros 9 * disco

K

90 

z

correc. piñon 

correc. piñon 

correc.rueda 

correc.rueda 

90 30 x9 1agujero 3disco

90 15 x9 2agujeros 3disco

Cabe señalar que al dividir 90 para z el resultado es en grados, lo cual permite tener una respuesta decimal, y luego al dividir ésta respuesta para 9 se debe tener un fraccionario que representará el número de agujeros y el disco a utilizar. Pero en éste caso se han unido las dos fórmulas y se las desarrolló como una sola para ahorrar tiempo y a la vez evitar la existencia de números decimales.

Procedimiento para la elaboración de la rueda: 

Para elaborar una rueda dentada cónica es posible hacerlo de dos formas: a.- Utilizando una sola fresa y aplicando un ángulo de corrección, y b.- Usando dos fresas correspondientes al módulo interior y exterior respectivamente con la observación que primero se debe tallar con el módulo menor y luego pasar la fresa de módulo mayor para lo cual se debe variar el ángulo del divisor. o

o

En éste caso y como recomendación se utilizará el primer método.  Como primer aspecto fundamental antes de realizar cualquier operación de maquinado es indispensable verificar si el material cumple con las medidas establecidas en el plano respectivo.  Preparar la fresadora (fijar el divisor, eje porta fresas,) resaltando que aquí el fresado se lo realiza al aire, sin contrapunto.  Seleccionar la fresa apropiada (módulo, número de dientes, ángulo de presión) para lo cual se aplica una fórmula que se refiere a un número de dientes imaginario Zi= Z / cos


 

se evitarla un trabamiento de la fresa en la pieza en caso que el divisor se desbloqueare. En la mayoría de las ruedas dentadas cónicas la elaboración de los dientes se realiza de varias pasadas, pues como se trabaja al aire existe el peligro que la pieza se afloje. Tallar los dientes. Realizar la corrección respectiva en cada flanco.



Determinación del desplazamiento.

Fresado del flanco derecho.

Fresado del flanco izquierdo.

Fig5.2 Proceso de corrección del diente de una rueda dentada cónica

BIBLIOGRAFÍA 


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Nombre: --------------------- --------Práctica No

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Cuestionario

Fecha-------------------- -

Tema: Elaboración de ruedas dentadas de dientes Helicoidales

1. ¿Qué es una rueda rueda dentada dentada cónica? cónica? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 2. ¿En qué se diferencian una rueda dentada de de dientes rectos, de dientes helicoidales y una cónica? ___________________________ ______________________________________ _______________________ _______________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 3. Cuáles son las ventajas de una rueda dentada dentada cónica?, razone razone su respuesta respuesta __________________________ _____________________________________ ________________________ ________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 4. ¿Qué desventaja creería creería Ud. que existe en en las ruedas cónicas?, razone razone su respuesta. __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 5. ¿Qué es el módulo interior? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________

6. ¿Qué es el diámetro diámetro primitivo primitivo interior? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 7. ¿Qué es para usted el el
12. Describa la diferencia en la elaboración de las ruedas dentadas de dientes rectos y las cónicas. __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 13. Cuántas formas de elaborar ruedas dentadas cónicas conoce, explique la diferencia y recomiende una de ellas. __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ ___________________________ _______________________________________ __________________________ ______________________ ________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ ________________________ __________ 14. ¿Es lo mismo m ismo rueda dentada que engranaje/ por qué? __________________________ __________________________________________ ____________________________ ___________________ _______ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 15. ¿El número de dientes puede ser una expresión decimal, por qué? __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ __________________________ ____________________________________ ________________________ _________________________ ___________ 16. Calcule los datos necesarios para elaborar un par de ruedas dentadas cónicas de relación de transmisión igual a 2/1, M=2,5 y Zp= 30.


Fecha: --------------

T e m a : - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

1. Objetivo del estudiante: a . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ b . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ c . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2. Se cumplieron los objetivos? Porque? 

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3. Procedimiento experimental: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

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