Tsu. En Mecánica
José Rubén Hernández Magdalena
3er. Cuatrimestre Grupo **B**
Manufactura ll
Maquinaria para procesos de reducción de masas
Ing. Joaquín Álvarez Álvarez
07 – 06 – 2012
PROCESOS DE REDUCCIÓN DE MASAS Los procesos básicos del tipo de reducción de masa son mecánicos (fractura dúctil o frágil), químicos (disolución y combustión) o térmicos (fusión). Los procesos de reducción de masa basados en la fractura son los más importantes industrialmente, ya que incluyen todos los procesos de corte. La adaptabilidad de un material a los procesos de corte se conoce frecuentemente como maquinabilidad. La maquinabilidad, la cual depende de muchas propiedades diferentes del material, es una medida de que tan buena es la interacción entre la herramienta de corte y el material. Los parámetros que cubre un índice de maquinabilidad pueden ser desgaste de la herramienta, calidad de la superficie, fuerzas de corte o forma de la viruta. Se suele considerar que el desgaste de la herramienta es el criterio principal y se han desarrollado procedimientos estandarizados de prueba. La maquinabilidad depende primordialmente de:
Las propiedades mecánicas de un material (ductilidad y dureza)
Su composición química
Su tratamiento térmico (estructura)
En cuanto a las propiedades mecánicas se puede afirmar que una baja ductilidad, un bajo endurecimiento por deformación y una baja dureza equivalen a una buena maquinabilidad. Análogamente, Análogamente, esto significa que los materiales de alta ductilidad y alto endurecimiento endurecimiento por deformación son difíciles de maquinar. En muchos materiales (p.e., el hierro gris) la dureza es una indicación razonablemente buena de la facilidad con que se pueden maquinar. La composición de un material tiene una gran influencia en su maquinabilidad.
MAQUINAS Torno Se denomina torno (a un conjunto de maquinas herramienta que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas maquinas herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de chale quede fuera contraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.
Tipos de tornos Actualmente Actualmente se utilizan en las industrias industrias de mecanizados los siguientes siguientes tipos de tornos que dependen de la cantidad de piezas a mecanizar por serie, de la complejidad de las piezas y de la envergadura de las piezas.
Torno paralelo Torno copiador Torno revólver Torno automático Torno vertical Torno CNC
Pero en este trabajo se hablara del torno paralelo, ya que es uno con la que contamos en el taller de la institución.
El torno paralelo El torno paralelo es una máquina herramienta diseñada para remover material de la pieza que se ha de manufacturar, a través del giro de ella contra un cortador. El tamaño del torno se expresa en función del diámetro de la pieza que puede oscilar; así un torno de 40 cm., es uno que tiene un claro suficiente sobre los rieles de la bancada, para manejar piezas que tienen 40 cm. de diámetro, además de tomar en cuenta la distancia entre puntos para saber la longitud mayor de la pieza que podemos maquinar.
Las partes principales del torno son:
La bancada El cabezal fijo El cabezal móvil El carro principal El carro auxiliar El husillo La torreta
La bancada es el apoyo que poseen todos los tornos, tiene dos o tres guías prismáticas, en forma de V invertida, que alinean los cabezales y el carro. Sobre estas guías corren el carro y el cabezal móvil.
El cabezal fijo, la parte más importante del torno, es una caja que está en el lado izquierdo de la bancada, contiene los engranes que transmiten la fuerza del motor al husillo o eje del torno con diversas velocidades controladas.
El cabezal móvil es la parte del torno que da alojamiento al porta brocas, escariadores, varios tipos de herramienta, apoyo y accesorios necesarios para barrenar, escariar y fijar la pieza a maquinar para eliminar el posible giro excéntrico de piezas de una longitud muy extensa.
El carro principal está constituido por dos partes principales: la silla, que es una pieza fundida en forma de H que se desliza entre el cabezal fijo y el cabezal móvil; y el delantal, donde están los controles del carro. La manivela del carro principal se usa para mover manualmente el carro a lo largo de la bancada.
El carro transversal o auxiliar es una pieza que se desliza transversalmente a la bancada. La manija del carro transversal se utiliza para avanzarlo o retrocederlo. Para realizar avances precisos, la manivela tiene un anillo graduado. El husillo es un eje hueco sostenido por valeros y cojinetes. En su extremo derecho se montan los mandriles, los platos y las puntas que sostienen y mueven las piezas de trabajo. Las velocidades a las que gira el husillo varían al cambiar la posición de las palancas de cambio de velocidad, mientras el torno esta parado. La posición de las palancas para cada velocidad está indicada en una placa cercana a ella.
La torreta de cuatro puntas que puede sujetar cuatro buriles o cuchillas, ya sea directamente o por medio de un porta buril, es muy útil porque se pueden colocar buriles para tornear, ranurar, roscar y cortar. Cada uno de los buriles se sujeta y mantiene en su posición correcta con unos tornillos ubicados en la parte superior de la torreta. Para lograr la altura correcta del buril se usan delgadas calzas de metal.
Equipo auxiliar Se requieren ciertos accesorios, como sujetadores para la pieza de trabajo, soportes y portaherramientas. Algunos accesorios comunes incluyen:
Plato de sujeción de garras universal: sujeta la pieza de trabajo en el cabezal y transmite el movimiento.
Plato de sujeción de garras blandas: sujeta la pieza de trabajo en el cabezal a través de una superficie ya acabada. Son mecanizadas para un diámetro específico no siendo válidas para otros. Centros o puntos: soportan la pieza de trabajo en el cabezal y en la contrapunta. Perno de arrastre: Se fija en el plato de torno y en la pieza de trabajo y le transmite el movimiento a la pieza cuando está montada entre centros. Soporte fijo o luneta fija : soporta el extremo extendido de la pieza de trabajo cuando no puede usarse la contrapunta.
Soporte móvil o luneta móvil: se monta en el carro y permite soportar piezas de trabajo largas cerca del punto de corte. Torreta portaherramientas con alineación múltiple. Plato de arrastre: para amarrar piezas de difícil sujeción. Plato de garras independientes: tiene 4 garras que actúan de forma independiente unas de otras.
Herramientas del Torno
Anillo cóncavo Balancín Poste y tornillo
Los postes portaherramientas, que sirven para sujetar una herramienta de corte. Los más comunes son el estándar (redondo), de torreta, para trabajo pesado (lado abierto) y de cambio rápido.
Poste portaherramientas estándar (redondo) El poste portaherramientas que se suele incluir con un torno paralelo es el tipo estándar o redondo. Este poste, que se coloca en la ranura en T del soporte combinado, sirve para sujetar y ajustar un portaherramientas o una herramienta de corte. Un anillo cóncavo y una cuña (balancín) permiten ajustar la altura de la herramienta de corte.
Anillo cuadrado con chaflán Llave de tornillo del poste Porta herramientas
Portaherramientas para herramientas de acero de alta velocidad Los portaherramientas para herramientas de torno de acero de alta velocidad se fabrican en tres tipos: El portaherramientas desplazado a la izquierda, se utiliza para trabajo cerca del cabezal, para refrentado y para y para cortar de derecha a izquierda. Se identifica con la letra L.
El portaherramientas recto es para hacer cortes en cualquier sentido. Es para usos generales y se identifica con la letra S. El portaherramientas desplazado a la derecha, se utiliza para trabajar cerca de la contrapunta, para refrentado y para cortar de izquierda a derecha. Se identifica con la letra R. Todos los portaherramientas de este tipo son para herramienta cuadradas, en tamaño de 1/16 a 3/4 pulgadas por lado, que se sujetan con un prisionero en la parte superior del portaherramientas. El agujero cuadrado para colocar la herramienta está a un ángulo de 15 a 20 con la base del portaherramientas. Esto da la inclinación hacia atrás necesaria para herramientas de acero de alta velocidad al trabajar en el torno.
Buriles Llave de chuck Llave para tuerca de sujeción del carro móvil Punto giratorio embalado Broquero Lave de broquero
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. En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas.
Tipos de fresadoras
Fresadoras de C.N.C. Fresadoras Copiadoras Fresadoras de Herramental
Las fresadoras pueden clasificarse según varios aspectos, como la orientación del eje de giro o el número de ejes de operación. A continuación se indican las clasificaciones más usuales.
Fresadoras según la orientación de la herramienta Dependiendo de la orientación del eje de giro de la herramienta de corte, se distinguen tres tipos de fresadoras: horizontales, verticales y universales.
Fresadora horizontal Utiliza fresas cilíndricas que se montan sobre un eje horizontal accionado por el cabezal de la maquina y apoyado por un extremo sobre dicho cabezal y por el otro sobre un rodamiento situado en el puente deslizante llamado carnero. Esta máquina permite realizar principalmente trabajos de ranurado, con diferentes perfiles o formas de las ranuras. Cuando las operaciones a realizar lo permiten, principalmente al realizar varias ranuras paralelas, puede aumentarse la productividad montando en el eje portaherramientas varias fresas conjuntamente formando un tren de fresado. La profundidad máxima de una ranura esta
limitada por la diferencia entre el radio exterior de la fresa y el radio exterior de los casquillos de separación que la sujetan al eje portafresas.
Fresadora vertical En una fresadora vertical, el eje del husillo está orientado verticalmente, perpendicular a la mesa de trabajo. Las fresas de corte se montan en el husillo y giran sobre su eje. En general, puede desplazarse verticalmente, bien el husillo, o bien la mesa, lo que permite profundizar el corte. Hay dos tipos de fresadoras verticales: las fresadoras de banco fijo o de bancada y las fresadoras de torreta o de consola. En una fresadora de torreta, el husillo permanece estacionario durante las operaciones de corte y la mesa se mueve tanto horizontalmente como verticalmente. En las fresadoras de banco fijo, sin embargo, la mesa se mueve solo perpendicularmente al husillo, mientras que el husillo en si se mueve paralelamente a su propio eje
La fresadora universal Una fresadora, es una máquina herramienta que quita metal mientras avanza el material contra un cortador rotatorio. Excepto la rotación, el cortador de forma circular no tiene ningún otro movimiento. El cortador de la fresadora (llamado fresa) tiene una serie de filos cortantes sobre una circunferencia, cada uno de los cuales actúa como un cortador individual en el ciclo de rotación. El material se sostiene sobre una mesa que controla el avance contra el cortador. En la mayoría de las máquinas, existen tres movimientos posibles de la mesa: longitudinal, transversal y vertical, pero en algunas, sin embargo, la mesa puede tener también un movimiento de giro o de rotación.
Las partes principales de la fresadora son:
· La columna · Mesa vertical · Mesa transversal
· La mesa longitudinal · El husillo · El brazo superior
La columna, incluyendo la base, es la pieza fundida principal que sostiene todas las demás partes de la máquina. La superficie frontal de la columna, la cara, se mecaniza de modo que constituye una guía precisa para la carrera vertical de la mesa vertical.
La mesa vertical sostiene la mesa transversal. Dentro de ella se hallan los engranajes de cambio de avance. La mesa vertical o consola puede subirse o bajarse sobre la cara de la columna y su altura puede ajustarse mediante el tornillo de elevación que le sirve de soporte.
La mesa transversal sostiene la mesa. Se apoya sobre las superficies mecanizadas con precisión de la mesa vertical, las cuales, además le sirven de guía.
La mesa longitudinal sirve para sujetar la pieza. Descansa sobre las guías en cola de milano de la mesa transversal a lo largo de toda la longitud de su superficie.
Los aditamentos más utilizados son los siguientes: El plato giratorio. El plato giratorio se atornilla en la mesa de la fresadora universal. Empleando los avances longitudinal y transversal en forma conjunta con el movimiento de rotación del plato se pueden maquinar una gran variedad de perfiles, tales como: ranuras en “T”, circulares de diversos tipos de levas y repartir agujeros en un círculo. El avance en este tipo de platos es manual y tiene divisiones en grados sobre la circunferencia del plato.
La prensa universal. La prensa universal para fresadora se utiliza para fijar la pieza de una manera más rápida y dependiendo del tamaño de la pieza se utiliza la prensa adecuada. La característica de esta herramienta es que en el plano horizontal puede girar 360° y el plano vertical hasta 90°.
El cabezal divisor universal. El cabezal divisor universal permite el maquinado de superficies que requieran de estar repartidas en un círculo como por ejemplo: Un hexágono, un cuadro, etc. También se utiliza para el tallado de los dientes de un engrane, espaciándolos uniformemente uno de otro. Con un tren de engranes conectado a la transmisión, permite el fresado de engranes helicoidales.
El plato magnético. El plato magnético es un dispositivo que se sirve de imanes para sujetar la pieza encima de la mesa de la fresadora y es especialmente apropiada para piezas delgadas cuya sujeción con la prensa ofrece dificultades.
El mandril porta boquillas. El mandril porta boquillas se utiliza para sujetar cortadores verticales de zanco recto y brocas.
El árbol porta fresa para husillo normalizado.
El árbol porta fresa para husillo normalizado sirve para sujetar cortadores circulares de dientes rectos, sierras, cortadores de tres filos, fresas angulares, fresa para la talla de engrane, etc.
Herramientas de corte utilizadas en la fresadora. Existe gran variedad de cortadores de diferentes formas y tamaños para todos los usos. Algunos de los cortadores más utilizados son los siguientes:
Cortador vertical de dos y tres filos. Cortador circular. Cortador para colas de milano. Cortador sierra. Cortador en ángulo. Plato porta insertos. Cortadores para dientes de engrane.
Elementos de fijación Para comenzar el proceso de fresado, el elemento o material a trabajar debe estar correctamente sujeto a la máquina, para ello se usan una o varias de las siguientes piezas de fijación:
Prensa La prensa es un accesorio de dos mandíbulas, una fija y la otra móvil. Esta última se desliza sobre una guía por medio de un tornillo y una tuerca movida por una manija.
Bridas Son piezas de acero, forjadas o mecanizadas, de forma plana o acodada y con una ranura central para introducir el tornillo de fijación. En uno de sus extremos pueden tener un tornillo para regular la altura de fijación.
Calzos Son elementos de apo yo. Pueden ser planos, escalonados, en “V” y regulables.
Gatos Son elementos de apoyo, generalmente compuestos de un cuerpo, de un tornillo, y de una contratuerca para bloquear el tornillo. La parte superior puede ser articulada o fija y se utilizan para apoyar piezas muy largas y que pueden flexionarse.
Escuadras Las caras de estos accesorios son planas y mecanizadas. Forman un ángulo de 90°. Hay escuadras de diversos tamaños y con muchos orificios para introducir los tornillos de fijación.
Fijación de la fresa a la máquina La fijación de la fresa al husillo se hace por medio de pinzas y portapinzas. Una pinza es un cuerpo cilíndrico hueco, con una ranura parcial a lo largo y con una parte cónica, lo que permite el cierre de la pinza sobre la pieza.
Herramientas de corte de la Fresadora:
La herramienta que se usa con mayor frecuencia en una fresadora vertical es la fresa de extremo plano. Las fresas son herramientas que cortan por medio del filo de sus dientes, cuando tienen un movimiento de rotación. Son empleadas en la máquina fresadora, aunque pueden usarse en otras máquinas herramientas para hacer algunos mecanizados especiales. Las fresas en general se conforman de un cuerpo de revolución, en cuya periferia se hallan los dientes, tallados en el propio material o postizos.
Fresas para ranuras en T Fresa para chiveteros. Fresa para cola de Milano Fresa cilíndrica e dos cortes Fresa madre para cortar Fresa para cortar engranajes espirales Fresa sierra
Taladro
Fresas de biselar Fresas de ranurar Fresas para rotular Fresas para redondear Fresas para perfilar Fresas para ranuras en V Fresa de barras planas dientes postizos
La taladradora es la máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas maquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la maquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora transmisión para hacerlo. Se llama taladrar a la operación de mecanizado que tiene por objeto producir agujeros cilíndricos en una pieza cualquiera, utilizando como herramienta una broca.
Tipos de máquinas taladradoras Las maquinas taladradoras se pueden reunir en seis grupos separados:
Taladradoras sensitivas Taladradoras de columnas Taladradoras radiales
Taladradoras de torreta Taladradora de husillos múltiples Centros de mecanizado CNC
Taladradoras radiales Estas maquinas se identifican por el brazo radial que permite la colocación de la cabeza a distintas distancias de la columna y además la rotación de la cabeza alrededor de la columna. Con esta combinación de movimiento de la cabeza, se puede colocar y sujetar el husillo para taladrar en cualquier lugar dentro del alcance de la maquina, al contrario de la operación de las maquinas taladradoras de columna, las cuales tienen una posición fija del husillo. Esta flexibilidad de colocación del husillo hace a los taladros radiales especialmente apropiados para piezas grandes, y, por lo tanto, la capacidad de los taladros radiales como clase es mayor que la de los taladros de columna. El peso de la cabeza es un factor importante para conseguir una precisión de alimentación eficiente sin una tensión indebida del brazo.
Los principales componentes del taladro radial son: Base: es la parte básica de apoyo para la maquina y que también soporta a la pieza durante las operaciones de taladro. Los taladros radiales están diseñados principalmente para piezas pesadas que se montan mejor directamente sobre la base de la maquina. Algunas maquinas incluso tienen bases agrandadas para permitir el montaje de dos o más piezas al mismo tiempo para que no se tenga que interrumpir la producción en tanto se retira una pieza y se coloca otra en su lugar.
Columna: es una pieza de forma tubular, y que gira alrededor de, una columna rígida (tapada) montada sobre la base.
Brazo: soporta al motor y el cabezal, corresponde a la caja de engranajes de la máquina de columna. Se puede mover hacia arriba y hacia abajo sobre la columna y sujetarse a cualquier altura deseada.
Cabezal: contiene todos los engranajes para las velocidades y para los avances y así como los controles necesarios para los diferentes movimientos de la maquina. Se puede mover
hacia adentro o hacia fuera del brazo y sujetar en posición el husillo de taladrar a cualquier distancia de la columna. Este movimiento, combinado con la elevación, descenso y rotación del brazo, permite taladrar a cualquier punto dentro de la capacidad dimensional de la maquina.
Herramientas del taladro: Las taladradoras utilizan como accesorios principales:
Brocas Portabrocas Pinzas de fijación de brocas Utillajes para posicionar y sujetar las piezas
Plantilla con casquillos para la guía de las brocas Granete Mordazas de sujeción de piezas
Brocas: Las brocas son las herramientas más comunes que utilizan las taladradoras, si bien también pueden utilizar machos para roscar a máquina, escariadores para el acabado de agujeros de tolerancias estrechas, avellanadores para chaflanar agujeros, o incluso barras con herramientas de mandrinar, Las brocas tienen diferente geometría dependiendo de la finalidad con que hayan sido fabricadas. Diseñadas específicamente para quitar material y formar, por lo general, un orificio o una cavidad cilíndrica, la intención en su diseño incluye la velocidad con que el material ha de ser retirado y la dureza del material y demás cualidades características del mismo.
Portabrocas: El portabrocas es el dispositivo que se utiliza para fijar la broca en la taladradora cuando las brocas tienen el mango cilíndrico. El portabrocas va fijado a la máquina con un mango de cono Morse según sea el tamaño del portabrocas. Los portabrocas se abren y cierran de forma manual, aunque hay algunos que llevan un pequeño dispositivo para poder ser apretados con una llave especial. Los portabrocas más comunes pueden sujetar brocas de hasta 13 mm de diámetro. Las brocas de diámetro superior llevan un mango de cono morse y se sujetan directamente a la taladradora.
Mordaza para sujetar piezas: En las taladradoras es muy habitual utilizar mordazas u otros sistemas de apriete para sujetar las piezas mientras se taladran. En la sujeción de las piezas hay que controlar bien la presión y la zona de apriete para que no se deterioren.
Pinzas de apriete cónicas: Cuando se utilizan cabezales multihusillos o brocas de gran producción se utilizan en vez de portabrocas, cuyo apriete es débil, pinzas cónicas atornilladas que ocupan menos espacio y dan un apriete más rígido a la herramienta.
Granetes: Se denomina granete a una herramienta manual que tiene forma de puntero de acero templado afilado en un extremo con una punta de 60º aproximadamente que se utiliza para marcar el lugar exacto que se ha trazado previamente en una pieza donde haya que hacerse un agujero, cuando no se dispone de una plantilla adecuada.
Plantillas de taladrado: Cuando se mecanizan piezas en serie, no se procede a marcar los agujeros con granetes sino que se fabrican unas plantillas que se incorporan al sistema de fijación de la pieza debidamente referenciada. Las plantillas llevan incorporado unos casquillos guías para que la broca pueda encarar los agujeros de forma exacta sin que se produzcan desviaciones de la punta de la broca. En operaciones que llevan incorporado un escariado o un roscado posterior los casquillos guías son removibles y se cambian cuando se procede a escariar o roscar el agujero.
La segueta mecánica
La segueta reciprocante se conoce también como segueta mecánica o de vaivén. Esta máquina tiene su origen en la segueta de mano. Básicamente, la máquina consta de una hoja sostenida en un arco o bastidor que tiene movimiento de vaivén, o sea, hacia delante y hacia atrás. Las seguetas mecánicas pueden ser accionadas mecánicamente o por medio de un mecanismo de cigüeñal.
Las Partes principales de la segueta mecánica son:
· Brazo mecánico · Hoja de segueta · Unidad hidráulica
· Gato hidráulico · Control eléctrico
Rectificadora de superficies planas
La rectificadora es la maquina que utiliza una muela para producir con precisión, económica y eficientemente, superficies cilíndricas, cónicas o planas. A fin de dejar la pieza según la forma, medida y acabado superficial requeridos, el material en exceso se quita ya sea avanzando la pieza contra la muela que gira, ya sea forzando la muela contra la pieza. Las maquinas de rectificar superficies planas se dividen en dos grupos principales según la forma de la mesa y el modo en que esta se mueve en uno y otro sentido debajo de la muela, y el tipo de mesa giratoria, en el que la mesa es de forma circular y gira debajo de la muela.
Partes de la rectificadora de superficies planas: Volante graduado en medias milésimas de pulgada (o en centésimas de milímetro), que permite un ajuste vertical, fácil y preciso, del cabezal del husillo.
Cabezal de husillo (con cojinetes corrientes o del tipo antifricción) fácilmente intercambiable. La rígida protección de la muela tiene una tapa desmontable.
Mecanismo de inversión de la mesa maniobrado a mano mediante la palanca que se ve en el grabado, o automáticamente mediante una segunda palanca montada sobre el mismo eje; el movimiento se limita por medio de fijadores de mesa ajustables.
Fijadores ajustables que permiten parar los movimientos producidos mecánicamente en cualquier punto deseado y en cada dirección del avance transversal.
Palanca de arranque y palanca de limitación de carrera que pone en marcha y para los movimientos longitudinal y transversal producidos mecánicamente. Girando la palanca frontal hacia la derecha se pone en marcha el avance mecánico; depresión ando la palanca de la derecha, se para el avance instantáneamente.
Botón del interruptor de arranque y paro, y compartimiento de mandos eléctricos convenientemente situado.
El esmeril de banco
El esmeril de banco, es una de las maquinas más comunes que se encuentran en el taller, debido al sin número de aplicaciones que se le da por ser utilizado tanto para hacer trabajos en alguna pieza ya sea de desbaste, como para el afilado de la mayoría de las herramientas de corte, como brocas, buriles etc.
Las Partes principales de un esmeril son:
· Motor eléctrico · Piedra de esmeril · Pedestal
El esmeril consta de un motor eléctrico, puede ser trifásico o monofásico, que está montado en un pedestal, a los extremos se colocan las piedras de afilado que pueden ser de distintos materiales abrasivos, dependiendo los materiales a esmerilar, además se pueden colocar otros aditamentos como cepillos, aunque estos se utilizan un poco más en los talleres para limpiar piezas.
Lapeado
Es el proceso de acabado de una superficie por abrasión muy fina, con objeto de conseguir mucha precisión en el acabado superficial, conocida como rugosidad. Las máquinas lapeadoras han dejado atrás los antiguos métodos manuales de pulido en plano (lapeado), brindando mayor rapidez con mejores acabados de superficie y tolerancias más estrechas. Estas máquinas permiten rectificar las piezas y darles un pulido espejo parejo, alcanzado una tolerancia de rugosidad y una planitud de alta precisión. Estas máquinas se utilizan principalmente en los campos de la computación, óptica, electrónica, sellos mecánicos y todo aquel que requiera un pulido espejo en plano en distintos materiales como cerámica, grafito, vidrio, plástico y metales o aleaciones en general.
Cepillo de Codo
El cepillo de codo es una máquina para dar acabado a piezas ya empezadas en el torno. Existen unas piezas llamadas piezas caprichosas que son las piezas que sólo se pueden hacer en máquinas como la fresadora o el cepillo de codo. El cepillo de codo es una máquina que sirve para crear piezas que ya han sido empezadas en el torno, así como para irles brindando formas o hacerle los últimos toques. Esta máquina está diseñada para trabajar superficies planas y perfilados, así como para cortar ranuras rectilíneas; el movimiento de corte es rectilíneo alternativo. Por medio de herramientas especiales, accesorios y dispositivos para sujetar la pieza, un cepillo puede cortar también cuñeros externos e internos, gargantas espirales, cremalleras, ranuras en T y otras diversas formas.
Partes del cepillo de codo:
Carnero o Ariete
Piñón
Fraile
Bandas
Opresor
Poleas
Manivela del carro vertical
Mesa transversal y Graduada
La viela
Bancada de la mesa
Motor eléctrico
Estructura
Palanca del Ariete
Corona
La transmisión
Herramientas del Cepillos de Codo Las herramientas de corte que se usan en los cepillos son semejantes a las que se usan en los tornos. La figura muestra herramientas de corte para diversas operaciones de maquinado que se llevan a cabo con el cepillo. La mayor parte de las herramientas de corte para cepillos sólo necesitan una pequeña cantidad de desahogo; por lo general de 3 a 5º para desahogo frontal y lateral. Los ángulos de inclinación laterales varían según el material que se esté maquinando. Para el acero se usa por lo general de 10 a 15º. El fierro colado necesita de 5 a 10º y el aluminio de 20 a 30º de inclinación lateral.
Los portaherramientas que usan los cepillos de codo también se asemejan a los de los tornos. Sin embargo, el agujero cuadrado por el que pasa la herramienta es paralelo a la base en los portaherramientas para cepillo. Con frecuencia se usa el portaherramientas universal o de base giratoria. Como se ve en la figura el portaherramientas universal se puede girar para cinco tipos distintos de cortes:
En los cepillos se usan varios tipos de sujetadores de piezas. En cada tipo se necesita prensar la pieza en forma rígida. Si la pieza se mueve durante una operación, puede dañar seriamente al cepillo, o al operador.
La mayor parte de las piezas por maquinar en el cepillo se pueden sujetar en una prensa. Las barras paralelas se usan para soportar a la pieza sobre las quijadas de la prensa, en sentido paralelo a la mesa y parte inferior de la prensa. También se utilizan las bridas y los tornillos en T para fijar a las piezas o a las prensas sobre la mesa de trabajo.
Control Numérico por Computadora (CNC)
El control numérico (CN) es un sistema de automatización de máquinas herramienta que son operadas mediante comandos programados en un medio de almacenamiento, en comparación con el mando manual mediante volantes o palancas. Para mecanizar una pieza se usa un sistema de coordenadas que especificarán el movimiento de la herramienta de corte. El sistema se basa en el control de los movimientos de la herramienta de trabajo con relación a los ejes de coordenadas de la máquina, usando un programa informático ejecutado por un ordenador. En el caso de un torno, hace falta controlar los movimientos de la herramienta en dos ejes de coordenadas: el eje de las X para los desplazamientos laterales del carro y el eje de las Z para los desplazamientos transversales de la torre. En el caso de las fresadoras se controlan los desplazamientos verticales, que corresponden al eje Z. Para ello se incorporan servomotores en los mecanismos de desplazamiento del carro y la torreta, en el caso de los tornos, y en la mesa en el caso de la fresadora; dependiendo de la capacidad de la máquina, esto puede no ser limitado únicamente a tres ejes.
Aplicaciones
Fresado Torneado Taladrado Esmerilado Doblado
Punzonado Maquinado por descarga eléctrica (EDM) Inspección (Máquina de coordenadas)
Partes principales del torno CNC Pistón (Ram): El pistón de sección transversal cuadrada se mueve en los ejes X y Z del travesaño, equilibrado hidráulicamente con cilindros dispuestos simétricamente a ambos lados del pistón.
Columna: Nuestro torno CNC vertical tiene ambas configuraciones de columna sencilla y doble, dependiendo del tamaño de la máquina. Las columnas están diseñadas simétricamente, con refuerzos circulares para asegurar la rigidez y fuerza.
Portaherramientas: La sujeción del portaherramientas se efectúa con un cilindro hidráulico situado en la parte superior del pistón, que mueve una barra de extracción que asegura el portador en su lugar. El porta-herramientas se sujeta con arandelas de resorte Belleville, y se mantiene en posición radial mediante el acoplamiento curvic.
Travesaño: El travesaño está diseñado con la suficiente altura, grosor y configuración para aumentar su rigidez y evitar la desviación por el pistón durante la mayor fuerza de corte que se pueda experimentar.
Transmisión principal: La mesa de trabajo es impulsada por servo motor CA a través de cintas V y caja de engranajes para corte de superficie de velocidad constante.
Panel de operación: Estos tornos verticales están disponibles con controles opcionales de SIEMENS, SINUMERIK ó FANUC, para óptima confiabilidad, facilidad de uso y precisión.
Mesa de trabajo: Los tornos CNC verticales vienen con un mandril estándar de 4 garras Base: La base está diseñada para ser bilateralmente simétrica, con nervaduras ambas concéntrica y radiales, con nervaduras triangulares adicionales para máxima rigidez.
Taladradoras: Las taladradoras verticales se suelen designar por una dimensión que indica en forma aproximada el diámetro del círculo más grande que se puede taladrar en su centro. Debajo de la maquina. las taladradoras para trabajo pesado del tipo vertical, con transmisión por completo con engranes para la velocidad del avance, se construyen con una columna del tipo de caja a diferencia de las antiguas que tenían una columna cilíndrica. el tamaño de la taladradora radial se designa por la longitud del brazo, que representa el radio de una pieza que se puede taladrar en el centro. las brocas helicoidales son las herramientas más comunes para taladrar y se fabrican en muchos tamaños y longitudes.
Fresadoras: En las fresadoras se emplean cortadores con dientes múltiples conocidos como fresas. El fresado suele ser de corte o periférico. el filo sé enfría en forma intermitente, por que los cortes no son continuos. las bocas de los huesillos y portaherramientas estándar de las fresadoras permiten intercambiar portaherramientas y fresas para fresado de frente, sin que importen la construcción o el tamaño de la maquina. La clasificación de las fresadoras se basa en su diseño, operación o finalidad. las fresadoras del tipo columna y cartela tiene la mesa y el caballete soportado sobre la cartela ajustable
verticalmente que está acuñada a la cara de la columna. la mesa se avanza en forma longitudinal sobre el caballete y este en forma transversal sobre la cartela para dar tres movimientos de avance. Las maquinas de bancada fija son de construcción sencilla y rígida, su empleo principal es el trabajo de alto volumen de producción. Estas fresadoras suelen venir equipadas con aditamentos para sujetar con facilidad la pieza de trabajo y pueden construirse como de husillo sencillo o múltiple, sencillo o duplex. En general se considera que dos clases de fresado representan todas las formas de estos procesos: periféricos y de frente. Cada uno tiene sus ventajas y la elección depende de numerosos factores, como el tipo y condición del equipo, duración de las herramientas, acabado superficial y parámetros del maquinado.
