INDICE INTRODUCCION…………………………………………………………………………..3 DISEÑO…………………………………………………………………………………….4 PROCEDIMIENTOS DE MAQUINADO PARA TRABAJO EN PIEZAS REDONDAS………………….4
MAQUINADO DE DIÁMETROS INTERNOS Y EXTERNOS EN MANDRIL…………………………5. MAQUINADO DE PIEZAS PLANAS………………………………………………………………...7 METODOLOGÍA PARA EL MAQUINADO DE UNA PIEZA CON FRESADORA…………………..7 MAQUINADO DE UNA SUPERFICIE PLANA – REFRENTADO…………………………………….9 MAQUINADO DE UNA SUPERFICIE ESCALONADA O DE NIVELES MÚLTIPLES………………..10 MAQUINADO DE UN BISEL, CHAFLÁN O CONICIDAD………………………………………….10 MAQUINADO DE UNA RANURA O DE UN ASIENTO PARA CHAVETA………………………….11 CORTE DE UNA RANURA EN T O UNA COLA DE MILANO…………………………………….12 FRESADO MÚLTIPLE………………………………………………………………………………12 FRESADO DE DISCOS ACOPLADOS………………………………………………………………13 PASOS PARA MAQUINAR UN PIEZA………………………………………………………………13 VELOCIDAD, AVANCE Y PROFUNDIDAD DE CORTE……………………………………………14 TRABAJO CON EL TORNO PARALELO……………………………………………………………..15 MAQUINADO DE UNA PIEZA……………………………………………………………………..19 MAQUINADO DE UNA PIEZA MEDIANTE EL ARRANQUE DE VIRUTA (DESVASTADO)………..19 CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………20 REFERENCIAS……………………………………………………………………………………….21
INTRODUCCIÓN Todo maquinado se basa en una operación de corte, que es la separación de moléculas del material de las moléculas adyacentes mediante la aplicación de una fuerza. El proceso de dar forma a un producto mediante la eliminación de material es común a todo producto manufacturado, donde sólo varían las técnicas para eliminar dicho material. La base del corte es la aplicación de una fuerza concentrada en una pequeña área por medio de una herramienta o cuchilla, al mismo tiempo que se soporta el material inmediatamente adyacente. Esto se puede ver en una tijera de sastre o en una guillotina. La fuerza disponible que puede aplicarse en un borde largo o puede concentrarse en uno o más puntos si se aplica corte a la cuchilla, como en una guillotina. La aplicación de la fuerza puede ser lineal, vertical como en la guillotina, u horizontal como en un rebanador de pan, o rotación como en un rebanador de jamón. Todas éstas son formas de maquinado.
Las operaciones de maquinado se pueden dividir en dos categorías: en una la pieza de trabajo se mueve mientras que la herramienta está fija (típicamente el torneado donde el material gira sobre un eje fijo); y en la otra ocurre lo contrario, se tiene un material de trabajo fijo mientras que la herramienta de corte es la que se desplaza (típicamente el fresado donde la herramienta gira sobre su eje y se desplaza sobre un material fijo). Es conveniente utilizar esta división de categorías al considerar los procesos disponibles.
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DISEÑO Una de las metodologías utilizadas por la ingeniería concurrente o diseño integrado de productos es el diseño para manufactura, DFM. El diseño y desarrollo de productos requiere no solamente el manejo de conceptos básicos de diseño mecánico convencional, sino la selección adecuada de materiales y procesos de fabricación. Es fundamental además de trabajar en equipos multidisciplinarios que involucren en el proceso de diseño tanto los atributos del cliente como las variables de ingeniería.
PRINCIPIOS DE DFM o Reducir el número total de partes o Desarrollar un diseño modular o Usar materiales y componentes estandarizados o Diseñar partes multifuncionales o Diseñar para fácil fabricación o Evitar partes separadas o Minimizar las operaciones de manipulación o Utilizar tolerancias amplias o Minimizar el número de operaciones o Evitar operaciones secundarias. o Rediseñar componentes para eliminar pasos de proceso. o Minimizar las operaciones que no añadan valor. o Diseñar para el proceso.
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PROCEDIMIENTOS DE MAQUINADO PARA TRABAJO EN PIEZAS REDONDAS 1. Desbaste todos los diámetros a 1/32 de pulgada del tamaño requerido. * Maquine el diámetro mayor y avance hacia el menor. 2. Desbaste todos los escalones y hombros a 1/32 pulg de la longitud requerida. 3. Si se requiere alguna operación en especial, como moletado o ranurado deberá realizarse a continuación 4. Enfríe la pieza antes de comenzar con la operación de terminado. 5. Termine todos los diámetros y longitudes.
MAQUINADO DE DIÁMETROS INTERNOS Y EXTERNOS EN MANDRIL. Para maquinar la pieza que se muestra en la figura, se sugiere la siguiente secuencia de operaciones. 1. Corte una pieza de acero de 1/8 pulg mas de diametro y 1/2pulg mas de largo de lo necesario. 4
2. Monte y centre la pieza en un mandril de cuatro mordazas, sujetando solamente 5/16 a 3/8de pulg del material en las mordazas del mandril. 3. Refrente el extremo de la pieza. 4. Desbaste los tres diametros externos, comenzando por el mayor y avanzando hacie el menor, a 1/32 del tamaño y longitud.
5. Monte el contrapunto y taladre un centro en la pieza 6. Efectué una perforación de ½ pulg de diámetro a través de la pieza. 7. Monte una broca de 15/16 pulg en el contra puno y perfore la pieza 8. Monte una barra de interiores en el poste portaherramienta y tornee el cilindro de 1 pulg escariandola a 0.0948 pulg de diámetro 9. Tornrr rl interior de la sección roscada 10. Corte la ranura en el extremo de la sección a roscar en la longitud y un poco mas profundo que el diámetro mayor de la rosca. 11. Monte una herramienta de roscar en la barra de torneado interior y corte la rosca de 1 1/4 pulg -7 INC al tamaño . 12. Monte un escariador de 1 pulg en el contrapunto y corte el diámetro interior al tamaño.
13. Invierta la pieza en el mandril y proteja el diámetro terminado con un metal blando entere este y las quijadas del mandril referente a la superficie del extremo a la longitud adecuada
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MAQUINADO DE PIEZAS PLANAS Debido a las variaciones de forma y tamaño de piezas palanas es difícil dar reglas especificas de maquinada para cada una. Se enuncian algunas reglas generales.
1. Seleccione y corte el material un poco mas grande de lo requerido. 2. Maquine todas las superficies a su tamaño en una maquina fresadora. 3. Trace los contornos físicos de la pieza como ángulos, escalones y radios, etc. 4. Marque ligeramente las líneas de trazado que indican las superficies a cortar. 5. Elimine secciones grandes de la pieza con una sierra cinta de contornear. 6. Maquine todas las formas como los escalones, ángulos, radios y ranuras. 7. Trace la localización de las perforaciones y, con compas de punta marque el circulo de referencia. 8. Haga todas las perforaciones y machuele todas las que lo requieran. 9. Escarie los agujeros. 10. Rectifique las superficies que lo requieran.
METODOLOGÍA PARA EL MAQUINADO DE UNA PIEZA CON FRESADORA o Velocidad de Corte y Avance o Velocidad de corte o Velocidad a la cual el metal se puede maquinar con eficiencia. 6
o Expresada en (pie/min) o (m/min) Cada pieza tiene que maquinarse a determinadas revoluciones por minuto en las cuales intervienen: •
Tipo de material
•
El material de la fresa
•
Rigidez de la máquina y el montaje de la pieza
•
El acabado requerido
•
Profundidad de corte
AVANCE DE LA FRESA Se define como la distancia en pulgadas (o milímetros) por minuto que se mueve la pieza hacia la fresa esta depende de los siguientes factores: •
Tipo de acabado y la precisión requerida
•
La profundidad y ancho del corte
•
La potencia de la maquina
•
Diseño o tipo de fresa
•
Lo afilado de la fresa
•
El material
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MAQUINADO DE UNA SUPERFICIE PLANA – REFRENTADO 1. Montar la Compruebe si el cabezal está en ángulo recto 2. Montar la prensa sujetadora con las mordazas paralelas en las ranuras en T 3. Ajustar la velocidad y el avance correctos 4. Comprobar la mano de el cortador y la rotación del husillo (un cortador de mano derecha debe girar en el sentido de las manecillas del reloj) 5. Poner en marcha la máquina levantar la manecilla hasta que el cortador toque la pieza
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MAQUINADO DE UNA SUPERFICIE ESCALONADA O DE NIVELES MÚLTIPLES 1. Marcar la pieza con las especificaciones de corte como
los escalones y la profundidad
2. Posicionar la pieza donde el cortador quede en la posición de corte más profunda (evitar sobrecargar la fresadora por lo que es sugerirle hacer varios cortes)
3. Hacer el corte más profundo primero y luego el menos profundo 4. Comprobar la profundidad
MAQUINADO DE UN BISEL, CHAFLÁN O CONICIDAD 1. Marcar la posición en la que debe encontrarse el bisel o chaflán 9
2. Ajustar el cabezal al ángulo correcto para el ángulo. Ejemplo para un chaflán este tiene que ser de 45 3. Posicionar la mesa y hacer mas cortes hacia la línea de corte
MAQUINADO DE UNA RANURA O DE UN ASIENTO PARA CHAVETA 1. Localizar el centro de la ranura o asiento para chaveta en la pieza de trabajo 2. Sujetar la pieza en la mesa por las mordazas 3. seleccionar una fresa de corte por el extremo de un diámetro igual al ancho de la ranura (si es una chaveta de extremos cerrados se recomienda usar una fresa de 2 acanaladuras)
4. Mover el carro de trabajo cerca, pero a un lado del cortador. Levantar la mesa para que el cortador quede debajo de el cero de la pieza
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CORTE DE UNA RANURA EN T O UNA COLA DE MILANO Para cortar una ranura en t se puede usar un cortador de este tipo como el de la figura. Antes de que se pueda usar el cortador primero tiene que fresar una ranura recta. La cola de milano se corta con una fresa de corte por el extremo para este tipo de ranura
FRESADO MÚLTIPLE
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1. Seleccione fresas que estén tan cercas como sea posible aun mismo tamaño y el mismo número de dientes. 2. Sujete el soporte del árbol tan cerca de las fresas como lo permita la pieza. 3. Ajuste la velocidad del husillo, adecuado a la fresa del diámetro más grande. 4. Utilice un buen flujo de fluido de corte para ayudar a la acción de cortar y producir un buen acabado superficial.
FRESADO DE DISCOS ACOPLADOS 1. Seleccionar dos fresas laterales afiladas
preferiblemente con dientes alternos de tamaño adecuado. 2. Montar las fresas con espaciadores de árbol adecuados. 3. Centrar la fresa sobre la pieza de trabajo en la ubicación adecuada. 4. Ajuste la profundidad de corte requerido. 5. Un buen suministro de flujo de corte y completar la operación de trabajo en un solo corte.
PASOS PARA MAQUINAR UN PIEZA. 12
1. Obtener la información técnica para la fabricación, a partir del plano de la pieza y del de mecanizado. 2. Establecer el proceso de mecanizado: fases, parámetros de corte, tiempos, etc., a partir de los planos de piezas. 3. Seleccionar los útiles y herramientas necesarios para el mecanizado según el tipo de pieza y del proceso de mecanizado. 4. Determinar los útiles necesarios para la sujeción de piezas y herramientas asegurando que su utilización sea factible, optimando el proceso y cumpliendo los objetivos de costo establecidos. 5. Elaborar el proceso de fabricación de piezas unitarias a partir de la información técnica suministrada identificando, evaluando y expresando correctamente los datos, magnitudes y resultados con el margen de error establecido.
VELOCIDAD, AVANCE Y PROFUNDIDAD DE CORTE El usuario debe considerar la importancia de la velocidad y avance de corte. La velocidad de corte se puede definir como la velocidad a la cual un punto en la circunferencia de la pieza pasa frente a la herramienta de corte. Hay que considerar la velocidad de corte correcta para cada tipo de material
CÁLCULO DE LA VELOCIDAD DEL HUSILLO DEL TORNO. Debemos conocer la velocidad de corte del metal y el diámetro de la pieza.
Se ajusta la velocidad del husillo dividiendo la cs ( en pulg por minuto) entre la circunferencia de la pieza ( en pulg). Formula: r/min= cs x 12/3.1416D Cs= velocidad de corte D= diámetro de la pieza que se va a tornear
TABLA DE VELOCIDADES 13
AVANCE DEL TORNO Se define como la distancia que la herramienta de corte avanza a lo largo de la pieza por cada revolución del husillo. El avance de un torno mecánico depende de la velocidad del tornillo principal o varilla de avance. Solo deben hacerse dos cortes para lograr que el diámetro llegue el tamaño correcto: un corte de desbaste y un corte de acabado. Se recomienda un avance de .010 a .015 pulg ( 0.25 a 0.4 mm) para el desbaste y un avance de .003 a . 005 pulg ( 0.07 a 0.012 mm) para el acabado.
CÁLCULO EN SISTEMA MÉTRICO formula: r/min= cs x 320/ D
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PROFUNDIDAD DE CORTE Es la profundidad de la viruta que la herramienta de corte saca y es la mitad de la cantidad total eliminada de la pieza de trabajo en un corte. La profundidad de un corte de desbaste en un torno dependerá de los siguientes factores: El estado de la maquina
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El tipo y forma de la herramienta de corte a utilizar La rigidez de pieza de trabajo, máquina y herramienta de corte La velocidad de avance La profundidad de un corte de acabado en un torno dependerá del tipo de la pieza de trabajo y del acabado requerido.
TRABAJO CON EL TORNO PARALELO - Cilindrado exterior e interior. - Refrentado. - Torneado de conos exteriores. - Troceado y ranurado.
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- Otros trabajos de torneado. - Roscado en el torno.
MAQUINADO DE UNA PIEZA
PASOS PARA MAQUINAR UN PIEZA 1. Obtener la información técnica para la fabricación, a partir del plano de la pieza y del de mecanizado. 2. Establecer el proceso de mecanizado: fases, parámetros de corte, tiempos, etc., a partir de los planos de piezas.
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3. Seleccionar los útiles y herramientas necesarios para el mecanizado según el tipo de pieza y del proceso de mecanizado. 4. Determinar los útiles necesarios para la sujeción de piezas y herramientas asegurando que su utilización sea factible, optimando el proceso y cumpliendo los objetivos de costo establecidos. 5. Elaborar el proceso de fabricación de piezas unitarias a partir de la información técnica suministrada identificando, evaluando y expresando correctamente los datos, magnitudes y resultados con el margen de error establecido.
MOVIMIENTOS DE CORTE Movimiento principal: es el responsable de la eliminación del material. Movimiento de avance: es el responsable del arranque continuo del material, marcando la trayectoria que debe seguir la herramienta.
MAQUINADO DE UNA PIEZA MEDIANTE EL ARRANQUE DE VIRUTA (DESVASTADO)
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CONCLUSIONES Debemos tomar en cuenta las instrucciones necesarias para el maquinado de una pieza ya que es indispensable para el buen funcionamiento de la máquina y un buen acabado de la pieza, ya que muchas de las veces no se sigue una rutinita provocando un mal uso de la máquina y muchas de las veces accidentes que se pueden evitar teniendo en cuenta los pasos a seguir. El seguir un orden puede ayudar a un mejoramiento en cuanto a producción y manejo de maquinas y piezas. 19
REFERENCIAS BOBLIOGRAFICAS 20
Matthews, Clifford; American Society of Mechanical Engineers (2005), ASME engineer's data book (2 Ed.), ASME Press, p. 249, ISBN 978-0-7918-0229-8. Krar/check.2002.tecnologia de las maquinas herramientas. Alfaomega.impreso en México. John l .ferier.1980.maquinado de metales en máquinas herramientas CECSA. Impress en Mexico. Robert L. Norton, Machine Design, (4 Ed.), Prentice-Hall, 2010
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