ESCUELA POLITÉNICA DEL EJÉRCITO DPTO. DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA INFORME DE LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA 1. DATOS DATOS INFORMATIVOS INFORMATIVOS Informe de la práctica No. 2 2013-06-26 Nombre de integrante 1: Erick Alvear. Nombre de integrante 2 Alex Aldas. Nombre de la práctica: FRESADO. Curso: No. 1 Nombre del profesor: Ing. Figueroa
Fecha:
Grupo
2. OBJ OBJETI ETIVOS VOS:: •
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Desarro Desarrollar llar la habilidad habilidad para planifica planificarr procesos procesos de manufac manufactura tura que involucren una máquina herramienta. herramienta. Construir una pieza tipo utilizando las diversas operaciones básicas del torneado. Conocer y operar los tornos paralelos.
3. MATERIAL QUE SE DISPONE DISPONE PARA LA PRÁCTICA PRÁCTICA 3.1MAQUINARIA •
Torno Torno Paralelo Paralelo:: Permit Permite e mecan mecaniza izarr piezas piezas de revolu revolució ción n media mediante nte arranque de viruta producida por una cuchilla de un material de mayor dureza que la de la pieza. Para usar esta máquina es obligatorio el uso de gafas de protección debido al desprendimiento de viruta incandescente.
1
•
Fresadora.- Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. Mediante el fresado es posible mecanizar los más diversos materiales como madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc. Además las piezas fresadas pueden ser desbastadas o afinadas.
3.2HERRAMIENTAS
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Fresa de vástago.- Fresa de vástago utilizada para realizar ranuras, en nuestra práctica se la utilizó para realizar el hexágono.
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Fresa modulo.- Fresa que nos permite realizar ruedas dentadas en la fresadora.
2
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Cuchilla de torno. Utilizada para arrancar la viruta tiene que tener mayor dureza que el material a mecanizar, en nuestro caso se trato de acero por lo que utilizamos una cuchilla de carburo de tungsteno. En el caso del aluminio la cuchilla a utilizar hubiera sido una de acero rápido.
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Porta brocas: Nos permite sujetar una broca para realizar un agujero de centro u orificios.
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Llaves hexagonales. Permite el ajuste o desajuste de varias herramientas del torno.
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Cabezal divisor.- Tiene como objetivo primordial hacer la división de la trayectoria circular del trabajo y sujetar el material que se trabaja. El eje portafresas que posee el cabezal se coloca formando cualquier ángulo con la superficie de la mesa. Este accesorio se acopla al husillo principal de la máquina, permitiéndole realizar las más variadas operaciones de fresado. 3
3.3MATERIALES
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Calibrador pe de rey. Permite verificar las dimensiones que va teniendo la pieza trabajada.
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Refrigerante. Aumenta la vida de la cuchilla, mejora el acabado superficial y evita el calentamiento excesivo.
4. FUNDAMENTO CONCEPTUAL 4.1. OPERACIONES BASICAS EN LA MAUINA FRESADORA.
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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 4
fresa. Los fabricantes de plaquitas recomiendan como primera opción el uso de plaquitas redondas o con ángulos de 45º como alternativa. •
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 situadas en el portaherramientas de forma adecuada.
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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. Este fresado también se realiza con fresas de planear de plaquitas intercambiables.
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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. Para el corte industrial de piezas se utilizan indistintamente sierras de cinta o fresadoras equipadas con fresas cilíndricas de corte. Lo significativo de las fresas de corte es que pueden ser de acero rápido o de metal duro. Se caracterizan por ser muy delgadas (del orden de 3 mm aunque puede variar), tener un diámetro grande y un dentado muy fino. Un ejemplo de las características de una fresa de corte sería el siguiente: diámetro de 200 mm, espesor de 3 mm, diámetro del agujero de 32 mm y 128 dientes: Fina 128, Gruesa 64.2.
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Ranurado recto. Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura y a menudo, para aumentar la producción, se montan varias fresas en el eje porta fresas permitiendo aumentar la productividad de mecanizado. Al montaje de varias fresas cilíndricas se le denomina tren de fresas o fresas compuestas. Las fresas cilíndricas se caracterizan por tener tres aristas de corte: la frontal y las dos laterales. En la mayoría de aplicaciones se utilizan fresas de acero rápido ya que las de metal duro son muy caras y por lo tanto solo se emplean en producciones muy grandes.
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Ranurado de forma. Se utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, que puede ser en forma de T, de cola de milano, etc.
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Ranurado de chaveteras. Se utilizan fresas cilíndricas con mango, conocidas en el argot como bailarinas, que pueden cortar tanto en dirección perpendicular a su eje como paralela a este.
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Copiado. Para el fresado en copiado se utilizan fresas con el perfil de plaquita redondo a fin de poder realizar operaciones de mecanizado en orografías y perfiles de caras cambiantes. Existen dos tipos de fresas de copiar: las de perfil de media bola y las de canto redondo o tóricas.
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Fresado de cavidades . En este tipo de operaciones se aconseja realizar un taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta que los radios de la cavidad deben ser al menos un 15% superior al radio de la fresa.
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Torno-fresado Este tipo de mecanizado utiliza la interpolación circular en fresadoras de control numérico y sirve tanto para el torneado de agujeros de precisión como para el torneado exterior. El proceso combina la rotación de la pieza y de la herramienta de fresar siendo posible conseguir una superficie cilíndrica. Esta superficie puede ser concéntrica respecto a la línea central de rotación de la pieza, o puede ser excéntrica si se desplaza el fresado hacia arriba o hacia abajo. Con el desplazamiento axial es posible alcanzar la longitud requerida.
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Fresado de roscas. El fresado de roscas requiere una fresadora capaz de realizar interpolación helicoidal simultánea en dos grados de libertad: la rotación de la pieza respecto al eje de la hélice de la rosca y la traslación de la pieza en la dirección de dicho eje.
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Fresado frontal. Consiste en el fresado que se realiza con fresas helicoidales cilíndricas que atacan frontalmente la operación de fresado. En las fresadoras de control numérico se utilizan cada vez más fresas de metal duro totalmente integrales que permiten trabajar a velocidades muy altas.
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Fresado de engranajes. El fresado de engranajes apenas se realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor, sino que se hacen en máquinas especiales llamadas talladoras de engranajes y con el uso de fresas especiales del módulo de diente adecuado.
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Taladrado, escariado y mandrilado . Estas operaciones se realizan habitualmente en las fresadoras de control numérico dotadas de un almacén de herramientas y utilizando las herramientas adecuadas para cada caso. Mortajado. Consiste en mecanizar chaveteras en los agujeros, para lo cual se utilizan brochadoras o bien un accesorio especial que se acopla al cabezal de las fresadoras universales y transforma el movimiento de rotación en un movimiento vertical alternativo. 6
•
Fresado en rampa. Es un tipo de fresado habitual en él mecanizado de moldes que se realiza bien con fresadoras copiadoras o bien con fresas de control numérico.
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PLANO
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5. PROCEDIMIENTO 5.1 Diagrama de procesos BARRA CILINDRICA Acero de Transmisión
Diámetro 40mm X 120 mm largo
Tiempo(min) 2
1
Revisar medidas
5
2
Afilar la cuchilla de desbaste
3
3
Montaje de la herramienta de corte
3
3 4
2
5 5 6 6 6
Alineamiento de la herramienta de corte con el punto fijo Montaje de la pieza a trabajar en el torno
9
Refrentar las caras de la pieza: n=800 r m
5
2
7
Marcar Centro en la cara refrentada
3
7 8
Sujetar la pieza con el punto fijo
8
Cilindrar hasta obtener un diámetro de 39 mm: n= 800rpm
3
5
2
2
5
10
9 9 10
Verificar medidas del diámetro
Sacar la pieza del mandril
11 00 00 12 0 10 10 10 13 10 10 10
Colocar una placa de 6mm en uno de los dientes del mandril Colocar la pieza en el mandril y sujetarla
Realizar el excéntrico de la pieza a: n=800rpm
14
Verificar medidas Verificar la medida de la altura de pieza y la profundidad de la cuchilla
2
15
2
16
Retirar la pieza del mandril
15
17
Preparar fresadora y eje, fresa de módulo m=2.5
5
18
Realizar el montaje de la pieza y elegir las referencias de avance
2
19 10 10 1 0 20
3
Con la clavija tomar un punto de referencia en el cabezal divisor de 28 agujeros
Desbastar diente de engrane a la profundidad h=5mm a: n=90rpm
10
3
2
2
30
5
2
2
5
2
3
1
18
2
2 4 4 2 2 21 4 2 4 2 22 w d f 23 d s f 24 4 2 4 2 25 4 2 2 24 62 24 222 742 42 222 824 44 222 94 2 3w 0d f 3d 1s f 324 2 4 2 33 4 2 2 4 2 4 2 2 2 2 4 4 2
Girar cabezal divisor 2 vueltas y 24
Con la clavija señalar nuestro nuevo agujero de referencia y encerar las tijeras
Asegurar cabezal divisor para el siguiente desvaste
Realizar el mismo proceso para todos los dientes a n=50rpm Verificar medidas de los dientes
Retirar la fresa para engranes
Colocar la fresa de vástago ϕ=16mm Realizar el montaje de la pieza y elegir l as referencias de avance
Tomar un agujero de referencia en el disco del mandril de 24 agujeros
Realizar el primer lado del hexágono a: n=250rpm
Recorrer 4 agujeros en el disco del mandril
Realizar el mismo proceso para todos los lados del hexágono a n=250rpm
Verificar medidas
Entregar
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5.2 Hoja de procesos ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO LABORATORIO DE PROCESOS DE MANUFACTURA NOMBRES ESTUDIANTES: Aldas Alex, Alvear Erick FECHA:26-06-2013 PROCESO DE FABRICACION:
NOMBRE DE PRODUCTO:
Torneado y Fresado ACTIVIDAD
DESCRIPCION
01 02 03 04 05
Revisar medidas. Afilar la cuchilla de desbaste. Montaje de la herramienta de corte. Alineamiento de la herramienta de corte con el punto fijo.
06
MATERIAL: Acero de Transmisión
MAQUINA No.
HERRAMIENTA
TIEMPO ESTIMADO
Pie de rey Esmeril Carro Portaútil Carro móvil Mandril
2 5 3 3 2
Refrendar una de las caras de la pieza: n= 800 rpm
Cuchilla
5
07
Marcar Centro en la cara refrentada
Broca
2
08
Sujetar la pieza con el punto fijo
Punto fijo
3
09
Verificar Alineación
10
Cilindrar hasta obtener un diámetro de 39 mm : n= 800rpm
Cuchilla
3
11
Verificar medidas del diámetro
Pie de rey
2
12
Colocar una placa de 6mm en uno de los dientes del mandril Colocar la pieza en el mandril y sujetarla
Placa ,Mandril
2
Mandril
2
14
Realizar el excéntrico de la pieza a: n=800rpm
Cuchilla
10
15
Verificar la medida de la altura de pieza y la profundidad de la cuchilla
Pie de rey
2
16
Preparar fresadora y eje, fresa de módulo m=2.5
Fresadora, fresa m=2.5
15
13
Montaje de la pieza a trabajar en el torno
2
12
Con la clavija tomar un punto de referencia en el cabezal divisor de 28 agujeros Desbastar diente de engrane a la profundidad h=5mm a: n=90rpm
Cabezal Divisor
2
Fresa m=2.5
3
Girar cabezal divisor 2 vueltas y 24 agujeros Realizar el mismo proceso para todos los dientes a n=50rpm
Cabezal Divisor
3
Fresa m=2.5, cabezal divisor
30
21 22
Colocar la fresa de vástago ϕ=16mm
Fresa de vastago ϕ=16 Disco mandril, clavija
2 2
23
Realizar el primer lado del hexágono a: n=250rpm
24
Recorrer 4 agujeros en el disco del mandril
25
Realizar el mismo proceso para todos los lados del hexágono a n=250rpm
17 18 19
20
Tomar un agujero de referencia en el disco del mandril de 24 agujeros.
ELABORADO POR:
REVISADO Y APROBADO POR: Ing. Pablo Figueroa
Fresa de vastago ϕ=16
3
Disco mandril
1
Fresa de vástago ϕ=16
2
TIEMPO TOTAL ESTIMADO(min):
231
6. REGISTRO DE DATOS 6.1 Cálculos para fabricar el engranaje recto
DATOS Mn = 2.5 Z = 14 dientes Rt=40(debido al tornillo sin fin) Diámetro exterior
De =Mn(z+2) De =2.5(14+2) De =40mm Cabezal divisor-número de vueltas y agujeros
Nk=40/Z Nk=40/14 Nk=2=2 Nk=2
7. CONCLUSIONES
•
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El cabezal divisor sirve para fresar caras planas a un ángulo determinado dependiendo de nuestra necesidad ya sea por el valor del ángulo al que necesitemos realizar las caras planas o realizar un determinado número de caras planas para de ahí partir y dividir a la circunferencia en las partes que solicitemos Al fresar es necesario alinear entre puntos, comprobando con un nivel, ya que debe existir paralelismo entre la pieza y la herramienta de fresado. 13
Para conseguir un mejor acabado, las condiciones en el fresado no son muy distintas a las del torneado. Para el torneado se debe aumentar las revoluciones y disminuir el avance, con baja profundidad; en el fresado, se debe aumentar la velocidad de corte y disminuir la profundidad
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El tiempo de fabricación de piezas en materiales dúctiles es mucho menor debido a la facilidad en el maquinado ya que se puede trabajar con mayores profundidades y mayor avance.
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Para realizar cualquier tipo de trabajos, es necesario realizar una planificación previa, con ello además de ahorrar tiempo, se sabe exactamente qué es lo que se va a hacer y cuándo se lo hará.
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8. RECOMENDACIONES Estar sumamente atento al cabezal divisor y a todas las partes de la fresadora que controlan los parámetros principales en la elaboración de un engrane.
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El afilado de las cuchillas debe ser en base a sus ángulos ya establecidos, ya que de esta manera obtendremos un óptimo resultado al momento de trabajar con dicha herramienta.
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Poner lubricante a las herramientas de corte, ya que de esta manera se disminuirá la fricción, y además se alargara la vida útil de la misma.
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Usar gafas de protección para evitar que la viruta pueda alcanzar nuestros ojos.
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Se debe saber cómo detener su funcionamiento en caso de emergencia.
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9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Máquinas y Herramientas prontuario, Nicolás Larburo, 2 da edición,1990. Tablas para la industria metalúrgica, Herman Jütz, 3 edición. GERLING , Heinrich “ Alrededor de las máquinas herramientas “, Editorial Reverté, Segunda Edición,España,1981. http://es.scribd.com/doc/488524/Herramientas-de-torno-y-Brocas.
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