SISTEMAS CAD – CAM CAM UNIDAD II
PARTES PRINCIPALES, CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Y SEGURIDADES DEL CENTRO DE MECANIZADO VERTICAL LEADWELL V-30
JAMI EDISON PAREDES ERIKA
UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELÉCTRONICA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA LATACUNGA 2014
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PRÁCTICA N.- 3 1.- Tema: PARTES PRINCIPALES, CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Y SEGURIDADES DEL CENTRO DE MECANIZADO VERTICAL LEADWELL V-30
2.- Objetivos:
Familiarizarse con el Centro de Mecanizado Vertical Leadwell V-30.
Identificar las partes principales.
Analizar las características técnicas.
Reconocer las herramientas de corte.
Detallar las herramientas de sujeción de cortadores.
Describir las herramientas de sujeción de piezas.
Practicar normas de seguridad.
3.- Materiales y Equipos: 1.- Centro de Mecanizado Vertical LEADWELL V30. 2.- Herramientas de corte. 3.- Herramientas de sujeción de cortadores. 4.- Herramientas de sujeción de piezas. 5.- Herramientas de medición. 6.- Manual de operación y herramientas.
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PRÁCTICA N.- 3 1.- Tema: PARTES PRINCIPALES, CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Y SEGURIDADES DEL CENTRO DE MECANIZADO VERTICAL LEADWELL V-30
2.- Objetivos:
Familiarizarse con el Centro de Mecanizado Vertical Leadwell V-30.
Identificar las partes principales.
Analizar las características técnicas.
Reconocer las herramientas de corte.
Detallar las herramientas de sujeción de cortadores.
Describir las herramientas de sujeción de piezas.
Practicar normas de seguridad.
3.- Materiales y Equipos: 1.- Centro de Mecanizado Vertical LEADWELL V30. 2.- Herramientas de corte. 3.- Herramientas de sujeción de cortadores. 4.- Herramientas de sujeción de piezas. 5.- Herramientas de medición. 6.- Manual de operación y herramientas.
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4.- Marco Teórico: Fresadoras, Centros de mecanizado y Centros Mixtos CNC. 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.
Fig. 1 Fresadora
La diversidad de procesos mecánicos y el aumento de la competitividad global han dado lugar a una amplia variedad de fresadoras
Fresadora horizontal.- Fresadora con el eje del husillo paralelo a la superficie de la mesa.
Fig. 2 Fresadora Horizontal
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Fresadora vertical.- el eje del husillo se dispone de forma perpendicular a la superficie de la mesa.
Fig. 3 Fresadora Vertical
Fresadora Mixta.- El husillo puede colocarse tanto horizontal como verticalmente sobre la mesa.
Fig. 4 Fresadora Mixta
Ejes principales de una fresadora Eje Z: En este eje, que es el que posee la potencia de corte, va montada la herramienta cortante y puede adoptar distintas posiciones según las posibilidades del cabezal.
Eje X: Este eje es horizontal y paralelo a la superficie de sujeción de la pieza. Eje Y: Este eje forma con los ejes Z y X un triedro de sentido directo.
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http://www.slideshare.net/nurrego/fresado
Fig. 5 Ejes de una fresadora
Centros de Mecanizado Un centro de mecanizado es una máquina altamente automatizada capaz de realizar múltiples operaciones de maquinado en una instalación bajo CNC (control numérico computarizado) con la mínima intervención humana.
Fig. 6 Ejes de una fresadora
Las operaciones típicas son aquellas que usan herramientas de corte rotatorio como cortador y broco. Este sistema de mecanizado destaca por su velocidad de producción como ventaja y los altos costos como desventaja.
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www.buenastareas.com/ensayos/Las-Caracter www.buenastareas.com/ensayos/Las-Caracteristicas-Tecnicasisticas-Tecnicas-De-Las-Maquinas/1266115.h De-Las-Maquinas/1266115.html tml http://es.wikipedia.org/wiki/Centro_de_mecanizado
Sistemas CNC El Control Numérico Computacional es el control de una máquina herramienta usando números y letras. Es un sistema en el cual los valores numéricos programados son directamente insertados y almacenados en alguna forma de medio de entrada, y automáticamente leídos y decodificados para provocar el movimiento correspondiente en la máquina que se está controlando. Tabla 1. Ventajas y desventajas del CNC
Ventajas
Desventajas
Alto grado de calidad debido a la
precisión y ausencia de variaciones introducidas por un operador.
No cortan el metal tan rápido como las máquinas convencionales.
El control numérico no elimina la
Desperdicios reducidos.
Inspección simplificada.
Menores costos de herramientas
errores
debido a la menor necesidad de
operadores
montajes y reparaciones complejas.
equivocar al presionar los botones
Tiempo de servicio reducido.
equivocados, al realizar alineaciones
Las operaciones complejas de la
erradas, y fallan al ubicar las piezas
maquinaria
adecuadamente en una montura.
fácilmente
se
necesidad de herramientas caras.
realizan
debido
al
avanzado de la máquina.
más control
El control numérico no elimina los por
completo.
todavía
se
Los pueden
Se necesita escoger y entrenar a programadores y a personal de mantención.
Herramientas de corte, tipos, materiales, aplicaciones, características, velocidades. Herramientas de corte Una herramienta de corte es el elemento utilizado para extraer material de una pieza cuando se quiere llevar a cabo un proceso de mecanizado. Hay muchos tipos para cada máquina, pero todas se basan en un proceso de arranque de viruta. Es decir, al haber una elevada
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http://www.google.com.ec/url?sactronica.li2.uchile.cl%2Fnew%2Fdocumentacion%2FCNC%2Ftut orial_CNC.doc
diferencia de velocidades entre la herramienta y la pieza, al entrar en contacto la arista de corte con la pieza, se arranca el material y se desprende la viruta. Hay diferentes tipos de herramientas de corte, en función de su uso. Las podríamos clasificar en dos categorías: herramienta hecha de un único material (generalmente acero), y herramienta con plaquetas de corte industrial. La principal diferencia es que la punta de las segundas está hecha de otro material con mejores propiedades (como acero al carbono). Esta punta puede ir soldada o atornillada. Las herramientas con la punta de otro material, son más duras, lo que permite que corten materiales más duros, a más altas temperaturas y más altas velocidades, sin incrementar demasiado el coste de la herramienta.
Movimientos de la herramienta Para mecanizar una pieza existe dos posibilidades: que la pieza este quieta y la que se mueva sea la herramienta como es el caso de la fresa, o que la herramienta permanezca quieta y la que se mueva sea la pieza como en el caso del torno. Esto condiciona la geometría de la herramienta.
Tipos de herramientas
Torno
La forma de operar el torno es haciendo girar la pieza a mecanizar mientras que la herramienta sólo realiza movimientos longitudinales o transversales con el fin de poner en contacto con la pieza. Aquí las herramientas de algunas de las principales tareas con un torno.
Nombre
Aplicación
Imagen
Esta herramienta sirve para partir de una barra circular a obtener una de menor diámetro. La pieza va girando sobre sí misma Cilindrado
y
la
herramienta
avanza
longitudinalmente con un cierto avance de forma que va reduciendo el diámetro del cilindro. Esta concretamente es para
7
un
avance
longitudinal
hacia
la
izquierda.
Sirve para ampliar el diámetro de un agujero.
De
forma
contraria
al
cilindrado, la herramienta se coloca en el interior del agujero de la pieza (que Mandrinado
gira sobre sí misma), y realiza un avance longitudinal que hace que el diámetro del agujero crezca
Para crear una ranura en una pieza cilíndrica se utiliza esta herramienta. Mientras la pieza gira sobre sí misma, Ranurado
se introduce la herramienta hasta la
exterior
profundidad deseada y se hace un avance longitudinal hasta conseguir la anchura deseada. También es posible hacer un ranurado frontal, es decir, en la dirección del eje de revolución de la pieza. De forma similar al ranurado de exteriores, esta herramienta se introduce
Ranurado
en el interior de un agujero, y se hace la
interior
ranura por dentro.
Sirve para crear barras roscadas. El
8
mecanismo que mueve la herramienta, se acopla a una barra de roscar. Esto permite que la velocidad longitudinal de Roscado
la herramienta y la angular de la pieza queden fijadas en una cierta relación, de forma que se podrá crear una rosca. La herramienta debe salir con la misma relación que ha entrado ya que si no se destruiría la rosca. Esta herramienta actúa de forma similar al ranurado de exteriores, con la diferencia que en el ranurado sólo se
Tronzado
llega a una determinada profundidad, mientras que en el tronco se hace un avance transversal llegar al final y cortar la pieza.2
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Fresa
En la fresa la que gira es la herramienta y la pieza permanece quieta o realiza un movimiento hacia la herramienta.
Nombre
Aplicación Tiene aristas cortantes por los laterales y en la punta. Esto permite que pueda ser utilizada para múltiples aplicaciones. Es posible hacer ranuras, agujeros, allanar
Fresa frontal
superficies laterales y frontales. El número de puntas es variable, generalmente son de 2 o 4 puntas, y en cuanto es necesaria más precisión puede haber 6. También hay otro tipo, en que sólo hay aristas laterales pero no en la punta, que se llama fresa cilíndrica. Sirve para crear una superficie plana sobre la pieza. El plato de planear se coloca a poca
Plato de planear profundidad de una cara prácticamente lisa, y lo que se obtiene es la cara perfectamente lisa. Sirve para hacer ranuras de la anchura de la Forma de T (del herramienta. La herramienta gira sobre sí tipo Woodruff)
misma, mientras que la pieza avanza linealmente, de esta forma la ranura que queda tiene el perfil de la herramienta Esta herramienta sirve para hacer formas
Ala de mosca
triangulares, tal como se puede ver con el perfil de la herramienta.
10
Imagen
Permite hacer cortes estrechos. Las puntas Disco de sierra
de la sierra radial son muy finas, por lo tanto las velocidades de corte no pueden ser muy elevadas. De forma similar a la de cola de milano, permite hacer una forma triangular, la
Fresa bicónica
diferencia es que ésta hace el corte vertical mientras que la de cola de milano lo hace lateral. Sirve para tallar engranajes. Se van haciendo diferentes pasadas de forma que se van
Fresa modulo
de obteniendo
los
diferentes
dientes
del
engranaje. Prácticamente en desuso en la actualidad se emplea la llamada fresa madre. Esta herramienta se utiliza para hacer
Fresa achaflamar
de chaflanes en la pieza, es decir, convierte una arista viva en una cara con un determinado ángulo y anchura.3
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Taladradora
Las herramientas de taladro giran sobre sí mismas como ocurre con la fresa. El extremo que no corta tiene forma cónica de forma que se acopla con el porta-herramientas por medio de auto-retención. Su finalidad es hacer agujeros. Para hacer un agujero con mucha precisión, el orden natural de utilización de las herramientas sería broca, broca mandril, y escariadores:
Nombre
Aplicación Es la primera herramienta a utilizar cuando se quiere hacer un agujero. Tiene dos hojas de corte en la punta y una
Broca
ranura helicoidal para evacuar la viruta. Tiene una precisión baja, con IT 9-10. Si se quiere hacer un agujero preciso lo que hay que hacer es escoger una broca de menor diámetro que el deseado y luego refinarlo con la broca mandril y el escariador. Esta herramienta sirve para ensanchar agujeros. Su extremo no es tanto puntiagudo como la broca ya que el agujero ya está previamente hecho y lo
Broca mandrí
que hace es sacar material de los laterales. Generalmente incrementa el diámetro del agujero en 3 ó 4 milímetros. Con ello se obtiene una calidad de IT 89, si se quiere refinar más ha de pasar el escariador. Es el paso final para obtener un agujero preciso. Después de hacer el agujero con
12
Imagen
Escariador
la broca y ensanchar-con la broca mandril, con el escariador se incrementa el diámetro del agujero en 3 o 4 décimas de milímetro, consiguiendo así calidades de IT 6-7.4 Sirve para repasar agujeros y obtener una
Rima
precisión dimensional mejor Se utiliza para realizar roscas en agujeros
Broca-Macho
pre taladrado. Se utiliza para realizar contornos y se
Fresa plana
utiliza principalmente por el lado
Puede tener la misma función que las Fresa insertos
de demás fresas. Utiliza insertos de carburo intercambiable.
13 http://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_de_corte
Materiales Para una buena herramienta de corte, los materiales que la forman deben tener las siguientes características:
Dureza - Debe tener mucha dureza para aguantar la elevada temperatura y fuerza
de fricción cuanto está en contacto con la pieza.
Resistencia - Debe tener resistencia para que las herramientas no se agrieten o se
fracturen.
Resistencia al desgaste - Debe tener una duración aceptable, debido a los costos
de producción y evitar un recambio de piezas.
Herramientas de sujeción de cortadores, tipos, aplicaciones, características.
Herramientas de sujeción de cortadores Hay muchas herramientas de corte diferentes en cuanto a forma y tamaño. El tipo de portaherramientas debe ser elegido en función de la máquina y de la herramienta a utilizar. En las máquinas modernas de control numérico por computadora ([CNC), la elección de un portaherramientas adecuado es importante para asegurar un mecanizado preciso con productividad.
Características necesarias Las principales cualidades necesarias en un portaherramientas son:
Ser suficientemente rígido para soportar las fuerzas de corte sin sufrir vibraciones durante el mecanizado y ofrecer estabilidad y respetabilidad al proceso.
Tener precisión en la ubicación de la punta de la herramienta, especialmente, en herramientas rotativas, donde deben evitarse desviaciones en la coaxialidad de la herramienta, así como un insuficiente equilibrado que daría lugar a fuerzas centrífugas excesivas.
Poder transmitir los esfuerzos de corte entre el soporte y la herramienta sin desplazamientos indeseados de la herramienta.
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Tener buena accesibilidad, versatilidad operativa y mantenimiento sencillo, para reducir los tiempos de cambio de herramienta y mantenimiento, como paradas de medición.
Herramientas de sujeción del torno Los tornos de gran productividad utilizan portaherramientas de plaquitas intercambiables de metal duro que se atornillan al portaherramientas. Los tornos más artesanales utilizan herramientas enterizas con plaquitas de metal duro soldadas. El tipo de operación y, en cierto modo, el tamaño de la pieza de trabajo, determinan la selección del sistema de sujeción. Los tipos de porta plaquitas están definidos por el ángulo de posición y la forma y el tamaño de la plaquita que se utiliza.
Fig. 7 Portaherramientas para torneado exterior
Fig. 8 Portaherramientas de torno con plaquitas de roscar.
Herramientas de sujeción de fresadoras El fresado consiste principalmente en el corte de metal con una herramienta rotativa de varios filos que ejecuta movimientos de avance programados sobre una pieza en casi cualquier dirección. Las fresadoras modernas de CNC, se utilizan cada vez más para realizar planeados, agujeros, cavidades, superficies que antes se torneaban, roscas, etc. De 15
donde se deduce que la gama de portaherramientas que se utilizan en las fresadoras de CNC se ha ampliado enormemente. El portaherramientas de fresadora más común es el de plaquitas de metal duro intercambiable que tienen las fresas de planear, y donde el número de plaquitas que incorporan es variable de acuerdo con un diámetro de la fresa. Estos portaherramientas tienen un acoplamiento cónico ISO.
Fig. 9 Portaherramientas de mandrinar de precisión.
Fig. 10 Portaherramientas de fresado
Herramientas de sujeción de taladrado y Mandrinado Los portaherramientas más conocidos del taladrado son los porta brocas convencionales, válidos para la sujeción de brocas cilíndricas cuando no hay requerimientos muy estrictos en cuanto a la desviación de la herramienta. En las taladradoras modernas de CNC se utilizan, porta brocas de precisión y adaptadores porta pinzas con pinzas que permiten transmitir un mayor par de torsión con menor desviación. También se utilizan porta brocas
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de cambio rápido. Para las herramientas de mandrinar se utilizan barras con plaquitas de metal duro soldadas o de plaquitas cambiables. En las operaciones de roscado con macho se utilizan portaherramientas con acoplamientos con rigidez diseñada para compensar las diferencias entre el paso de rosca diseñado y el avance del macho. Además pueden incorporar un orificio para hacer pasar el refrigerante por el centro del vástago.7
Fig. 11 Pinzas de varios tamaños
Fig. 12 Porta brocas de cambio rápido
5.- Herramientas de sujeción de piezas, tipos, aplicaciones, características.
Tareas de los elementos de sujeción para piezas El rectificado es en la mayoría de los casos un maquinado fino. Las piezas se rectifican para que:
Las superficies adquieran una alta calidad y permanezcan lisas.
17 Millán Gómez, Simón (2006). Procedimientos de Mecanizado. Madrid: Editorial Paraninfo.
Las dimensiones exigidas solamente tengan desviaciones mínimas (Tolerancias).
Las piezas se deben sujetar de tal forma que no se deformen, pero igualmente no cambien su posición. Esto es válido en especial para piezas delgadas las cuales se flexionan fácilmente. Los elementos de sujeción para piezas deben sujetarlas bien, sin que estas se deformen.
Medios de sujeción manuales para piezas pequeñas Pequeñas piezas, para las cuales solamente actúan pequeñas fuerzas durante su maquinado, se sujetan manualmente. Para ello se utilizan a saber:
Tenazas
Torno de sujeción.
Fig. 13 Elementos de sujeción manuales para piezas pequeñas
Los elementos de sujeción deben de actuar sobre la pieza en una suficiente superficie de ataque de lo contrario las fuerzas de maquinado no son transmitidas completamente de la pieza al medio de sujeción y ésta se suelta; puede lesionar al operador y dañar la herramienta e incluso destruirla. El uso de un tope sobre el cual descanse la pieza es ventajoso.
Mordazas de rosca Las mordazas de rosca se utilizan cuando una pieza está diseñada en tal forma que no es posible fijarla directamente a la mesa por medio de tornillos tensores. Una parte de la mordaza se apoya sobre la pieza y la otra sobre la base de tensado. La base de tensado debe
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tener una altura correspondiente a la de la pieza en el lugar donde se apoya la mordaza. Algunos soportes de tensión son escalonados, teniendo una utilización ventajosa. Algunos tipos de mordazas de rosca:
Plana
Forma de U
Forma de horquilla
Doblado angularmente en un lado
Tornillo La función de un tornillo de maquina se asemeja a la de un tornillo de banco. Con ayuda de un árbol roscado (3) se aprisionan una a otra la mordaza fija (2) y la mordaza móvil (4). La mordaza móvil se desliza sobre las superficies de deslizamiento del montante básico (1). Él está unido con una tuerca (5), la cual engrana en el husillo roscado. 19
El husillo roscado se gira por medio de una manivela (6). La manivela aumenta el efecto de palanca de la fuerza muscular del hombre; ella transmite apenas tanta fuerza como es necesaria para fijar la pieza a trabajar. Una manivela aumentada elevarla en tal forma la fuerza, que el tornillo de la máquina serla destruido o la pieza sería deformada.
Fig. 14 tornillo mecánico
Dispositivos de sujeción o tensado Dispositivos de sujeción sirven para finalidades especiales, por ello son construidos en muy diversas formas. Ellos son utilizables.
Para piezas, las cuales en base a su forma, pueden sólo desventajosamente fijarse por medio de las mordazas roscadas o en el tornillo de la máquina.
Para la producción en serie, cuando la misma pieza se produce en gran número y es necesaria una frecuente sujeción en la misma posición.
Para piezas, de las cuales se sujetan simultáneamente varias
Cuando la herramienta, por ejemplo una broca se debe guiar en forma especial.
Dispositivos de sujeción para trabajos en taladradoras 1. Dispositivo de sujeción, el cual sujeta la pieza
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2. Dispositivo de sujeción el cual sujeta la pieza y guía la herramienta
3. Dispositivo de sujeción para varias piezas iguales
8
Panel de control o controlador, tipos, características.
Panel de control La aparición del CNC ha hecho posible la introducción de datos de una manera más cómoda mediante el uso de otros periféricos conectados al CN. Uno de ellos es el panel de control que han incorporado la mayor parte de los CN modernos. Este panel de control lleva incorporado un teclado y una serie de selectores y pulsadores que abarcan todas las informaciones codificadas necesarias para la programación. Este panel se emplea para 21
realizar modificaciones. Sobre los programas introducidos previamente en memoria, para programar a pie de máquina y para controlar y verificar el funcionamiento de la máquinaherramienta. Básicamente, en la programación a pie de' máquina se trata de introducir el programa a través de un teclado funcional incorporado en el equipo o conectado al mismo de modo que su uso pueda ser compartido por varios CN. El inconveniente que presenta la programación a pie de máquina es que se consume tiempo-máquina en el tecleo (entre 20 y 30 minutos normalmente) y que se suelen producir errores. Tales inconvenientes han quedado solucionados en parte por la posibilidad de que disfrutan los CN modernos de introducción de programas mientras la máquina está trabajando (modo "background") y la de detección automática de errores de sintaxis y geométricos en los datos. La interacción que permite el uso del teclado del panel de control permite la fácil corrección de programas, la introducción de correctores de herramientas, su uso en trabajos normalmente reservados a máquinas convencionales con alto grado de interactividad hombre-máquina (matricería) y el control total de la máquina desde un puesto centralizado. Como inconvenientes principales de la programación a pie de. Máquina se encuentran el que todavía debe disponerse de documentos en papel con el programa, en un ambiente de taller poco propicio para su manejo y la limitación de memoria de los CN, que requiere la carga y descarga de programas en producción de series cortas, por saturación de su capacidad de almacenamiento.
Fig. 15 panel de control de un sistema CNC
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Tipos de panel de control A partir de la experiencia de implementación y de las diferentes necesidades de las empresas me he encontrado con la posibilidad de implementar cuatros tipos genéricos de paneles de controles:
Panel de Control Operativo: Es aquel que permite hacer un seguimiento, al menos diario, del estado de situación de un sector o proceso de la empresa, para poder tomar a tiempo las medidas correctivas necesarias. El Tablero debe proveer la información que se necesita para entrar en acción y tomar decisiones operativas en áreas como las finanzas, compras, ventas, precios, producción, logística, etc.
Panel de Control Directivo: Es aquel que permite monitorear los resultados de la empresa en su conjunto y de los diferentes temas claves en que se puede segmentarse. Está más orientado al seguimiento de indicadores de los resultados internos de la empresa en su conjunto y en el corto plazo. Su monitoreo es de aproximadamente cada mes. Puede incluir indicadores de todos los sectores para los directivos claves o sectorizado para un directivo.
Panel de Control Estratégico: Nos brinda la información interna y externa necesaria para conocer la situación y evitar llevarnos sorpresas desagradables importantes respecto al posicionamiento estratégico y a largo plazo de la empresa.
Panel de Control Integral: Información relevantes para que la alta dirección de una empresa pueda conocer la situación integral de su empresa. Engloba a las tres perspectivas anteriores.6
Características de los paneles de control Los tableros de control se suministran normalmente en un gabinete tipo NEMA 1 de uso general, fabricado en lámina de acero estirado en frío (Puede ofrecerse en NEMA 3R) y pintado con pintura anticorrosiva y esmalte al horno de color gris claro.
23 Ballvé, Alberto M., 2007, Tablero de Control, Información para crear valor, Emece – Planeta, ISBN Tablero de Control, Información para crear valor.
Dentro del gabinete se instalan los componentes eléctricos de fuerza y en la tapa los componentes electrónicos de señalización y control. Este diseño permite un fácil acceso a cualquier parte del equipo y una construcción clara y amplia.
Normas de seguridad para operadores de máquinas.
NORMAS DE SEGURIDAD Si usted trabaja en un lugar de trabajo que requiere el uso de maquinaria, se verá expuesto a un nuevo nivel de peligro. Para protegerse y evitar accidentes, y la posibilidad de perder la vida, debe estar alerta y seguir estas importantes normas de seguridad.
Siempre esté consciente sobre donde está la maquinaria y hacia cuál dirección se dirige.
Manténgase fuera de los puntos ciegos del equipo. Haga contacto visual con el operador del equipo antes de acercarse a la máquina.
Nunca se pare cerca de donde está trabajando la máquina y no hable con el operador innecesariamente.
Aprenda y use las señales de manos estándar relativas a la comunicación con operadores de equipos.
Manténgase fuera de las rampas destinadas a equipo.
Evite acercarse al equipo a no ser que deba estar cerca del mismo. Las cucharas y otros accesorios se pueden mover cuando se libera la presión hidráulica, atrapando, triturando y/o cortando manos, dedos, brazos y pies.
Esté al tanto de dónde están los otros trabajadores y manténgalos fuera del trayecto de la maquinaria en movimiento.
Nunca se monte en el equipo ni permita que otros lo hagan. Las caídas de los equipos pueden ser fatales.
Use un chaleco que resalte la visibilidad, casco y otro equipo de protección personal apropiados.5
24 http://www.miconstruguia.com/inmediaciones-de-equipo-pesado/#sthash.uOYiLC7U.dpuf
5. Procedimiento: 5.1.- Identifique las partes principales de que está compuesto el Centro de Mecanizado Vertical, Leadwell V-30. El centro de Mecanizado Leadwell V-30 está conformado de las siguientes partes principales:
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1.- Unidad de Columna. 2.- Cabezal de acción del Husillo. 3.- Husillo. 4.- Mesa. 5.- Bancada. 6.- Base. 7.- Cinta transportadora de rollo doble. 8.- Chapa metálica de cercamiento y protección. 9.- Panel de Control y programación 10.- Eje de transmisión. 11.- Caja de poder 12.- Tanque de almacenamiento del refrigerante.
5.2.- Con ayuda del manual de operación y con instrumentos de medición, compruebe todas y cada una de las características técnicas del centro de mecanizado.
Capacidad
Catálogo
Eje “ x”
760 mm (30 in)
Eje “ y”
416 mm (16 in)
Eje “ z ”
416 mm (16 in)
Distancia de la parte superior de la mesa hasta el final del
(130 – 540)mm (5.1 in – 21.3
husillo
in)
Distancia de la columna hasta el centro del husillo
430 mm (17 in)
En la siguiente tabla se detallan las mediciones realizadas 26
Capacidad Distancia de la parte superior de la mesa hasta el final del
Medida realizada 600 mm
husillo Distancia de la columna hasta el centro del husillo
440 mm
Dependiendo del eje y aplicando la regla de la mano derecha se examinó los desplazamientos del centro de mecanizado.
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Desplazamiento eje x El máximo desplazamiento se da hasta Si retrocedemos en el sentido positivo la completar 761mm a partir de este punto alarma se enciende hasta -2 mm se enciende la alarma de precaución
Desplazamiento eje y Mediante el eje positivo llega a un Empezamos negativamente y el máximo máximo de 2mm
desplazamiento que se obtiene es de -411
mm Desplazamiento eje z Girando positivamente en el eje z el
Desplazamiento Máximo: -410 mm
alcance máximo llega hasta 112 mm
Mesa Tamaño del entorno de trabajo
890x400(35x15.7)
mm(in)xmm(in) Masa permitida de la pieza de trabajo
300(660)
kg(lb) Configuración de la mesa de trabajo
mm(in)
18Tx125x3
Altura desde el piso a la cima de la mesa
mm(in)
830(32.6)
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Medidas Tomadas Se procedió a tomar las medidas del entorno del trabajo Entorno de trabajo
891 mm x 401 mm
Husillo Velocidad del Husillo
−1
890x400(35x15.7)
Número de rangos de velocidad
300(660)
Nariz del Husillo (Tamaño nominal, NO.) Diámetro del rodamiento interno
7/24 Taper, NO40 mm(in)
70 (2.75)
Relación de transmisión Torque máximo en el Husillo
1:1 NM(ft lbf)
95.5(70.4)
Transmisión
H.T.D Belt
Fuerza de agarre a la herramienta
Kg(lb)
800(1760)
Medidas tomadas: Basándonos en el código M06 S[velocidad]; procedimos a verificar las velocidades mínima y máxima para el usillo:
29
Velocidad Mínima
68 rpm
Velocidad Máxima
Max: 8000 rpm
Rango de Arranque Desplazamiento rápido
m/min(IPM)
20/20/15(66/66/50)
Rango de Arranque
m/min(IPM)
5(16.6)
Rango de arranque nominal
mm/min(IPM)
1260(49.6)
El desplazamiento rápido medido corresponde a 24/24/15.
Cambio Automático de Herramienta (A.T.C)
Tipo de
Tipo de
tambor
brazo
Mango de la herramienta (nominal, tamaño, Nº)
BT-40
Perilla de retención (nominal, tamaño, Nº)
MAS-P40T-I , JIS-B-6339
Capacidad de almacenamiento de la herramienta
20
24
95(3.7)
80(3.15)
150(5.9)
110(4.3)
kg(lb)
7(15.4)
7(15.4)
mm(in)
250(9.8)
250()9.8
Tiempo de cambio de herramienta (herramienta a herramienta) s
7.5
3
Tiempo de cambio de herramienta (astilla a astilla)
13
10
Diámetro máximo de la herramienta (con herramientas adyacentes)
mm(in)
Diámetro máximo de la herramienta (sin herramientas adyacentes) mm(in) Masa máxima de la herramienta Máxima longitud de la herramienta
Selección de herramienta 30
s
Al azar
Medidas tomadas 8s
Tiempo de cambio de herramienta (herramienta a herramienta)
14.2 s
Tiempo de cambio de herramienta (astilla a astilla)
Motores
FANUC
Tipo de motor
Motor del Husillo (30 min/cont)
KW(HP)
7.5(10)
αp 12/8000i
Ele x alimentación del motor
KW(HP)
1.2(1.6)
αc 8/2000i
Torque constante
Nm
8
Fuerza de empuje
Kgf
410
Tornillo redondo
mm
Ψ36xP10x1248L
Goo-G Eje y alimentación del motor
G KW(HP)
0.23 1.2(1.6)αc8/2000i
Torque constante
Nm
8
Fuerza de empuje
kgf
410
Tornillo redondo
mm
Ψ40xP10x888L
31
Goo-G Motor de la bomba hidráulica Motor de la bomba del lubricante Motor de la bomba del refrigerante
G KW(HP) W KW(HP)
0.175 ---4 50Hz-0.5(0.67)/60Hz-0.76(1)
Camino Guía Camino guía x
Nm
LG24-35-1640L-2
Ancho
mm(in)
334(13.1)
Distancia a la guía
mm(in)
472(18.5)
Camino guía y
LG24-35-1000L-2
Ancho
mm(in)
694(27.3)
Distancia de la guía
mm(in)
445.5(17.5)
Camino guía z
LG24-35-1080L-2
Ancho
mm(in)
434(17)
Distancia a la guía
mm(in)
464(18.2)
Fuentes de poder Suministro de energía eléctrica Presión de aire comprimido Relación de flujo de aire
32
KVA Mpa(psi) L/min
25 0.6(87) 400
Capacidad Tanque de aceite hidráulico
L
---
Tanque de lubricante
L
2
Tanque del refrigerante
L
200/300(OPT)
Dimensiones de la máquina Altura de la máquina Espacio en la superficie Masa de la máquina
FANUC mm(in) mmxmm(in) Kg(lb)
Miscelánea
2430(95.6) 2100(82.6)x2721(107) 4500(9000)
FANUC
Exactitud del posicionado
mm
0.01/FULL
Repeticiones
mm
+/-0.005
33
Capacidad de corte molienda
c.c
210
Taladrado
mm
38
Perforado
M30
3.- Valiéndose de las herramientas de corte que se dispone parea el Centro de Mecanizado, identifique todas y cada una de ellas en cuanto a nombre, material, características, aplicaciones.
Las fresas de disco de dientes triangulares son apropiadas para chaveteros más profundos. La sierra circular se utiliza para cortar piezas y para hacer en ellas ranuras estrechas como, por ejemplo, en las cabezas de los tornillos.
Fresa de machuelo M12 (roscado) Tamaño de la rosca: M12 x 1.75 Estándar: métrico Tipo: rosca izquierda Material de corte: HSS
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35
Fresa porta insertos
Fresa plato de cuchillas
Fresa para planear
Broca
4.- Valiéndose de herramientas de sujeción de cortadores que se dispone para el centro de mecanizado, identifique todas y cada una de ellas en cuanto a: nombre, características, aplicaciones. N.- DE ELEMENTO 1 4 9 10
Porta herramientas ISO BT40-ER321000 BT40-ER32-70 BT40-ER32-100 BT40-ER32-70
pinza
herramienta
ER32-10.9
Ө 3/8 4Z
20 mm 8 mm 16 mm
F3042.W20.020.Z03.09 HSS E-B M8X1.25 (44 / 09) 5/8’’ – 11 UNC Sp63 HSS-E
Para pequeños diámetros. Fresa de mango y fresas.
CONO ISO MAS 403 - BT - PORTAFRESAS
N.- DE ELEMENTO
Porta herramientas
pinza
2 3 5 6 15 18 19 20
BT40-SLA20-90 BT40-SLA16-75 BT40-SLA25-90 BT40-SLA25-90 BT40-SLA16-75 BT40-SLA32-90 BT40-SLA32-90 BT40-SLA20-75
1/8 4-3 mm
36
herramienta
213.F.020,0.Z01.060R.FGC B3213.F.0.25,0.ZO1.075R GGC BT3213.DF.12,0.Z01.36R Ө 12
BPS-20B
N0 pieza Porta herramientas 7 BT40-APU13 110
N.Porta herramientas ELEMENTO 8 BT40-MTA3 16 BT40-MTA2-50
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herramienta 8 mm
N.Porta herramientas ELEMENTO 11 BT40-FMB22-60 12 BT40-FMB22-45 13 BT40-FMB27-45 14 BT40-FMB22-90
herramienta F3042.B 203.09 - 5 dientes E 3042.B.063708.09 Ө 63 Ө 83 mm - 5 dientes
F 4033.B.033.Z06.06 - 6 dientes
Especificaciones 1. Buena rigidez 2. De alta precisión 3. Material: templado de acero, la máquina de proceso: torno CNC de corte 38
4. Con a través del agujero para los internos 6. BT, principalmente para el fresado plano.
N.- DE Porta herramientas ELEMENTO 17 CB3-BT40 1 ½ 18 THD
herramienta DBL 20 3D
Pinzas de apriete
La fijación de las fresas en las porta fresas se lo realiza con la ayuda de pinzas de apriete; este es un cuerpo cilíndrico hueco con una ranura parcial a lo largo y con una parte cónica que permite el cierre de la pinza sobre la fresa.
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Pinzas de apriete ER
5.- Valiéndose de las herramientas de sujeción de piezas que se dispone para el centro de mecanizado, identifique todas y cada una de ellas en cuanto a: nombre, características, aplicaciones. Juego de bridas escalonadas
Bloque magnético
Contrapunto
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Herramienta Deluxe para soporte de adaptador
6.- Describa las principales normas de seguridad que se deben tener en cuenta antes de trabajar en un centro de mecanizado, tanto para el operador como para la máquina.
Solo personal bien capacitado puede operar el centro de mecanizado.
Siempre use casco, guantes y calzado especial para operar el centro de mecanizado LeadWell V30.
No toque la punta de la viruta o la cuchilla de la herramienta con la mano sin protección ni dichos elementos con guantes cuando la máquina está trabajando.
Cuando se mecanicen piezas de alta resistencia, evitar que las virutas provoquen incendios.
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Tenga bien en cuenta la posición del botón de emergencia para las ocasiones en los que ocurra un accidente y sea necesario parar la máquina.
No se debe operar la máquina a menos que tenga todo completamente bien definido y establecido.
No use fusibles que no sean los adecuados.
Mantenga una prudente distancia de los dispositivos de alta tensión.
Pare la máquina antes de ajustar la posición de la boquilla del refrigerante.
No manipule los interruptores con guantes.
No corte la clase de materiales que son fáciles de provocar incendios como el magnesio u otros materiales.
No abra la puerta de la máquina mientras que ésta se encuentra trabajando.
SIEMPRE use gafas para la protección de sus ojos.
Maneje con cuidado herramientas y piezas con bordes afilados para evitar heridas.
Las herramientas de corte deben asegurarse firmemente en la máquina para evitar cualquier movimiento durante la operación de corte.
Asegure su ropa suelta.
Use una brocha para remover residuos de la máquina. Nunca use sus manos.
Evite los empujones o el juego rudo.
Use manga corta o arremánguese la camisa sobre el codo.
6. Análisis de Resultados. 6.1.- Valiéndose de gráficos, planos o fotografías de la máquina identifique y describa las partes del centro de mecanizado Vertical Leadwell V-30. El centro de Mecanizado Leadwell V-30 está conformado de las siguientes partes principales:
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1.- Unidad de Columna. 2.- Cabezal de acción del Husillo. 3.- Husillo. 4.- Mesa. 5.- Bancada. 6.- Base. 43
7.- Cinta transportadora de rollo doble. 8.- Chapa metálica de cercamiento y protección. 9.- Panel de Control y programación 10.- Eje de transmisión. 11.- Caja de poder 12.- Tanque de almacenamiento del refrigerante.
6.2.- Con la ayuda de planos gráficos, describa las características técnicas reales de la máquina. 1.- Unidad de Columna.- Es la parte principal del centro de mecanizado Leadwell V-30, puesto que es donde la cual se apoyan las demás partes de la máquina.
2.- Cabezal de acción del Husillo.- Es el componente encargado de hacer la división de la trayectoria circular del trabajo y sujetar el material con el que se está trabajando.
3.- Husillo.- Es el encargado de sujetar y accionar los diferentes tipos de herramientas. Es un árbol que va montado sobre cojines alojados en una columna. Es accionado por un motor eléctrico, a través de un tren de engranajes también montados dentro de la columna.
4.- Mesa.- Es donde la cual puede agarrarse la pieza a trabajar, o ser soportada en un tornillo o sostén adecuado. Está provista de ranuras en T para usar en el amarre de las piezas.
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5.- Bancada.- Es donde se montan y dirigen los componentes operativos de la máquina. 6.- Base.- Ubicada en la parte inferior de la máquina, está diseñada para soportar un trabajo intensivo y libre de vibraciones.
7.- Cinta transportadora de rollo doble.- Es un sistema de transporte continuo formado por tambores.
8.- Chapa metálica de cercamiento y protección.- Se lo denomina como la caracsa de la máquina, su espesor puede ser de hasta 12mm, su mecanizado se da mediante prensas de estampación y de troquelaje mediante punzones y matrices.
9.- Panel de control y Programación.- Es mediante la cual el usuario puede dar oórdenes y funcionamiento a la máquina, sus partes principales son:
10.- Eje de transmisión.- Está diseñado para transmitir potencia. Se trata de un eje que transmite un esfuerzo motriz y está sometido a solicitaciones de torsión debido a la presencia de un par de fuerzas. 45
11.- Caja de poder.- Está ubicada en el soporte lateral derecho, una vez que las piezas de soporte han sido colocadas se deberá conectar el cable de alimentación, de la fuente de alimentación al CNC.
12.- Tanque de almacenamiento del refrigerante.- Ubicado parte posterior es el lugar donde se aloja el lubricante necesario para bajar la temperatura en los procesos de mecanizado.
6.3.- Realice un mapa gráfico de las herramientas de corte, sujeción de cortadores y sujeción de piezas adicionales que se puedan utilizar en este centro de mecanizado.
Herramientas para el Centro de Mecanizado
Herramientas de Corte
Para taladrar
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Para tornear
Para Fresado
Herramientas de sujeción de piezas
Herramientas de sujeción de cortadores
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Herramientas Varias
6.4.- Realice un mapa de riesgos del centro de mecanizado. 48
7.- Conclusiones
Con el estudio de las diferentes herramientas del centro de mecanizado vertical LEADWELL V-30 se pretende elegir opción para que las personas que van a manipular la guía de prácticas tengan la mayor información para su preparación personal y profesional.
Con toda esta información se incentiva para que los compañeros estudiantes desarrollen sus habilidades como ingenieros, aplicando todos los conocimientos en
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las diferentes herramientas que existen, para obtener como resultado un trabajo exitoso.
Con la investigación echa se pudo conocer toda la gama de herramientas de sujeción que existen, así teniendo en cuenta cada una de ellas, su descripción, sus características y sobre todo la aplicación que se les puede dar.
Es indispensable analizar todas las características técnicas de las herramientas del centro de mecanizado vertical LEADWELL V-30 porque al momento de manipular ya debemos hacerlo con normalidad y sabiendo que el trabajo que realicemos va a ser de excelencia.
Cabe recalcar que es indispensable saber todas las normas de seguridad ya que para el trabajo es necesario utilizarlas, así evitamos los diferentes accidentes que pueden ocurrir a futuro.
8.- Recomendaciones
Es necesario tener un conocimiento previo de procesos de manufactura mecánica de materiales, a fin de ingresar con los parámetros más adecuados para conseguir manufacturar las diferentes piezas y alargar
la vida útil de la máquina y la
herramienta.
En el manejo de la máquina del centro de mecanizado vertical LEADWELL V-30 es necesario
referencial los ejes y se debe iniciar con el eje Z, para evitar
cualquier colisión. Además antes de correr cualquier programa verifique los códigos generados, comprobando coordenadas de trabajo y herramientas a utilizar.
Tener todos los conocimientos actualizados para evitar daños tanto en la persona como en la maquinaria.
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