UNIVERSIDAD DR. JOSÉ MATÍAS DELGADO F AC UL TA D D E I NG EN IE RÍ A
DESCRIPCI N T CNICA: TALADRO RADIAL
TE CNO LOG ÍA I ND US TRIA L 3 C AT EDR ÁT IC O: I NG . MA RI O L ÓPE Z
I N T E G R A N T E S : G R U P O # 10 Martínez Miranda, Carlos Eduardo Mártir Recinos, Saulo Francisco Meléndez Doradea, René Eduardo
2011.0256 6 2013.02525 2012.00482
A N TI G UO C U SC A TL Á N, 0 8 . MA Y . 14 0
ÍNDICE CONTENIDO
# Pág
1. INTRODUCCIÓN
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2. DESARROLLO
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2.1 Taladrado 2.2 TALADRADOS RADIALES 2.3 Componenbtes Básicos 2.4 Proceso de taladrar
3 3 4 5
2.5 Tipos de Trabajo y sus respectivas herramientas
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2.6 2.7 2.8 2.9
6 7 7 7
Parámetros de corte Ventajas del proceso Limitaciones del proceso Normas de seguridad
3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA: TALADRO RADIAL, MARCA: MISAL, MOD.:58.7.4
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3.1 Empresa donde se realizó realizó la investigación: investigación: Información general
8
3.2 Estructura general general organizacional organizacional de la empresa
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3.3 Ubicación espacial en el Área Especializada de Mecánica General
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3.4 Especificaciones técnicas: técnicas: Taladro Radial, Radial, Marca: MISAL, Mod.: 58.7.4
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3.5 Observaciones
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4. CONCLUSIONES
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5. RECOMENDACIONES RECOMENDACIONES
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6. FUENTE DE INFORMACIÓN
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7. ANEXOS
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1. INTRODUCCIÓN Los taladros o máquinas de taladrar sirven para hacer perforaciones utilizando brocas, existe una gran variedad de taladros industriales. Según lo que produzca una industria en particular, será el tipo de taladro. El taladrado es un término que cubre todos los métodos para producir agujeros cilíndricos en una pieza con herramientas de arranque de viruta. Además del taladrado de agujeros cortos y largos, también cubre el trepanado y los mecanizados posteriores tales como escariado, mandrinado, roscado y brochado entre otros. El documento a continuación trata de estos aparatos diseñados a hacer agujeros por medio de brocas y que suelen poseer velocidades comprendidas hasta ciertos límites, que permiten dividirse en tres grupos: taladradoras rápidas las cuales giran de 500 a 12000 rpm. Las normales o medias, que van de 300 a 6000 rpm. Y las lentas que giran de 11 a 850 rpm. La investigación se centró en la taladradora radial la cual se emplea por sus dimensiones para taladrar grandes piezas con una gama amplia de velocidades normales y lentas; en el caso particular de la máquina en estudio, un Taladro Radial, marca MISAL, de fabricación italiana, con un rango de velocidades entre los 50-1500 rpm. También se presenta una descripción de la empresa o institución a la cual se visitó para elaborar la descripción técnica de la máquina, sus dimensiones, su función dentro de la empresa y su uso, así como también sus condiciones actuales y las debidas recomendaciones para dicha máquina.
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2. DESARROLLO.
El taladro es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el moto-eléctrico de la máquina 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. La operación de taladrar se puede hacer con un taladro portátil, con una máquina taladradora, en un torno, en una fresadora, en un centro de mecanizado CNC o en una mandrinadora. Por este motivo, al taladrado se le clasifica como: proceso de mecanizado por arranque de viruta.
De todos los procesos de mecanizado, el taladrado es considerado como uno de los procesos más importantes debido a su amplio uso y facilidad de realización, puesto que es una de las operaciones de mecanizado más sencillas de realizar y que se hace necesario en la mayoría de componentes que se fabrican. Las taladradoras descritas en este documento, se refieren básicamente a las utilizadas en las industrias metalúrgicas para el mecanizado de metales a nivel industrial, conocidos como Taladro Radial.
Estas máquinas 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 máquina, al contrario de la operación de las máquinas 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. 3
Los taladros radiales son considerados como las taladradoras más eficientes y versátiles. Estas máquinas proporcionan una gran capacidad y flexibilidad de aplicaciones a un costo relativamente bajo. Además, la preparación es rápida y económica debido a que, pudiéndose retirar hacia los lados tanto el brazo como la cabeza, por medio de una grúa, se pueden bajar directamente las piezas pesadas sobre la base de la máquina. En algunos casos, cuando se trata usualmente de piezas grandes, los taladros radiales van montados realmente sobre rieles y se desplazan al lado de las piezas para eliminar la necesidad de un manejo y colocación repetidos. Los taladros radiales montados en esta forma son llamados máquinas del tipo sobre rieles.
Las partes esenciales en un taladro radial son las siguientes:
Base: Sirve como apoyo de la máquina y también de soporte a la pieza durante el
proceso de taladrado Columna: pieza de forma tabular que puede girar alrededor de otra columna fija sujeta a la base Brazo: Soporta todo el peso del cabezal y del motor. Se puede mover de forma vertical sobre la columna y determinarse a determinada altura Cabezal : contiene todos los engranajes para poder realizar el avance y desarrollar la velocidad de la broca. Puede deslizarse sobre el brazo para ser fijado a distintas distancias de la columna Brazo Cabezal
Columna
Base
4 Ilustración 1: Partes básicas de un taladro radial
El principio de la operación es perforar o hacer un agujero en una pieza de cualquier material. Nosotros nos concentraremos en la perforación de los metales. En el taladrado se producen virutas en grandes cantidades que deben manejarse con seguridad, lo más importante es familiarizarse con el funcionamiento y las partes principales. Por la gran potencia que ejercen los taladros, tienen que emplearse dispositivos especiales para la sujeción de la pieza de trabajo. Al taladrar metales se produce una fricción muy grande y por esta razón es recomendable refrigerar con taladrina (al igual que en la fresadora). Este es un líquido refrigerante compuesto de agua, aceite, antioxidantes y antiespumantes, entre otros.
Entre las operaciones que se pueden realizar en un taladro radial están: Tabla 1: Tipos de trabajos que se pueden realizar en un taladro radial y sus respectivas herramientas
ACTIVIDAD
Perforaciones o taladrados
Escariado
HERRAMIENTA
Broca
Penetrador o escariador
ACABADO
DESCRIPCIÓN
*
Orificios que tienen terminado de desbastado, pueden ser rectos o cónicos. Las brocas son herramientas de dos filos y punta. (ver fotografía al final)
**
Orificios con gran precisión en sus dimensiones, únicamente se fabrican de manera recta. Los penetradores son herramientas de varios filos para terminado de gran precisión, los que pueden ser manuales o para máquinas herramienta.
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Barrenado
Avellanado
Ajuste
Barrena
Avellanador
Cuchillas de ajuste
***
Perforaciones pasantes con terminado de gran calidad, se consideran como operaciones de ajuste, más que de perforación. La barrena es una herramienta sin punta y de varios filos. (ver foto al final)
*
Herramienta con punta de 75° o 90° que se utiliza para eliminar las orillas de los bordes de un agujero previamente realizado.
****
Herramienta que se coloca en el taladro para dar propiamente un terminado a un barrenado previamente realizado. Las herramientas pueden ser de cuchillas ajustables o de fieltro.
Los parámetros de corte fundamentales que hay que considerar en el proceso de taladrado son los siguientes:
Elección del tipo de broca más adecuado Sistema de fijación de la pieza Velocidad de corte ( V c) de la broca expresada de metros/minuto Diámetro exterior de la broca u otra herramienta Revoluciones por minuto (rpm) del husillo portabrocas Avance en mm/rev, de la broca Avance en mm/mi de la broca Profundidad del agujero Esfuerzos de corte Tipo de taladradora y accesorios adecuados
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. Entre las características que presentan ventaja en el proceso de trabajo, en el Taladro Radial se tienen:
2.9
Operación rápida. Combinación entre el movimiento principal o de corte y el movimiento de avance. Precisión y acabado superficial mejorados en comparación con fundición/forja. Posibilidad de realizar agujeros de diferentes diámetros. Diferentes materiales (limitación en materiales muy duros). Avance del husillo en modo automático.
Agujeros con elevada relación longitud/diámetro, longitud/profundidad Acabado de agujeros puede ser no suficiente en algunas aplicaciones.
Normas de seguridad
Tabla 2: Normas de Seguridad, Uso de Taladro Radial
N OR MA S D E S EG UR ID AD 1
Utilizar equipo de seguridad: gafas de seguridad, caretas, etc..
2
No utilizar ropa holgada o muy suelta. Se recomiendan las mangas cortas.
3
Utilizar ropa de cuero.
4
Utilizar calzado de seguridad.
5
Mantener el lugar siempre limpio.
6
Si se mecanizan piezas pesadas utilizar polipastos adecuados para cargar y descargar las piezas de la máquina.
7
Es preferible llevar el pelo corto. Si es largo no debe estar suelto sino recogido.
8
No vestir joyería, como collares, anillos o piercing.
9
Siempre se deben conocer los controles y funcionamiento de la máquina. Se debe saber cómo detener su operación.
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Es muy recomendable trabajar en un área bien iluminada que ayude al operador, pero la iluminación no debe ser excesiva para que no cause demasiado resplandor. 7
3. DESCRIPCIÓN TÉCNICA: TALADRO RADIAL, MARCA: MISAL,
MOD.:58.7.4
EMPRESA: Colegio Santa Cecilia. Asociación Institución Salesiana. Santa Tecla. El Salvador. Tabla 3: Descripción de la empresa donde se realizó la investigación
D ES CR IP CI ÓN D E L A E MP RE SA NOMBRE:
Colegio Salesiano Santa Cecilia
INFORMACIÓN:
Institución privada de enseñanza, educación básica, bachilleratos técnicos: Electromecánica, Electrónica, Informática y Diseño Gráfico.
DIRECCIÓN:
Calle Don Bosco y Avenida Manuel Gallardo N° 1-1 Santa Tecla El Salvador.
OBJETIVOS:
Formar Honrados Cristianos y Buenos Ciudadanos, mediante la formación académica y técnica de calidad.
MISIÓN:
"Somos una comunidad de salesianos y laicos, que nos dedicamos a educar y a evangelizar a los niños y jóvenes con el método educativo de Don Bosco, para que sean protagonistas de su vida, y se integren en el mundo de la cultura y el trabajo. “Favorecer a los destinatarios en competencias que les permitan
VISIÓN:
enfrentar críticamente y con calidad, las exigencias de un mundo en cambio.”
UBICACIÓN:
Ilustración 2: Ubicación Colegio Salesiano Santa Cecilia
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: La empresa cuenta con un organigrama, donde se determinan los niveles jerárquicos, es decir, se muestran las líneas de autoridad de la organización al igual que el tamaño de la misma.
DIRECCIÓN GENERAL Dirección Académica Coord. Primaria y Parvularia
Dirección Financiera Coord. Secundaria
Coord. Bto. Académico
Coord. Bto. Ténico Talleres
Dirección Administrati va
Área Financiera
Apoyo Docente
Área Contable
Personal Adminitrativ o
Creación Gráfica
Servicios Escolares
Informática Ilustración 3 Organigrama de la empresa
Para el interés de nuestro informe encontramos el área de talleres que la conforman: • • •
Área Especializada de Mecánica General Área Especializada de Electricidad Área Especializada de Electrónica
En el área especializada de Mecánica general, específicamente en el salón de tornos, se encuentra el Taladro Radial Marca MISAL, Manufactura: Italiana, Modelo: 58.7.4 el cual describimos a continuación.
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Ilustración 4 Ubicación espacial del Taladro Radial: Salón de tornos
Ilustración 5 Ubicación espacial del Taladro Radial: Interior de Salón de tornos
El Taladro radial, marca: MISAL, se encuentra ubicado espacialmente dentro del taller en la esquina del costado izquierdo del salón de máquinas, cercano a la puerta de entrada. La máquina es la única de este tipo en la sala de máquinas, ya que ésta aloja principalmente los tornos para enseñanza técnica. Las demás máquinas de taladrado (taladros de banco) se encuentran en el salón de ajuste mecánico.
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Ilustración 6 Ubicación Taladro Radial dentro del salón de Tornos
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Ilustración 7: Taladro Radial, MISAL 58.7.4, vista frontal parte superior
Ilustración 8: Taladro Radial, MISAL, 58.7.4, Cabezal
Ilustración 9Taladro Radial, MISAL, 58.7.4, vista posterior completa
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Ilustración 10: Especificación técnica, Taladro Radial MISAL: Dimensiones principales
Tabla 4: Especificaciones técnicas, Taladro Radial MISAL 58.7.4
CARACTERÍSTICAS
A B
C F G D
1
Marca
MISAL (Italia)
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Modelo
58.7.4
3
Máx. Diámetro de taladrado
4
Cono del Husillo (Morse)
No. 4 (original)
5
rango de velocidades del husillo
50 - 1500 rpm
6
Diámetro Columna
7
Max. distancia entre husillo y columna
1000 mm
8
Min. distancia entre husillo y columna
210 mm
9
Viaje del husillo
500 mm
10
Max. distancia entre husillo y base
1260 mm
11
Min. distancia entre husillo y base
76 mm
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Altura columna
13
Dimensiones de la mesa de trabajo
500 x 1000 x 130 mm
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Dimensiones base
700 x 1500 x 170 mm
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Potencia del motor principal
Depende del Shock
240mm
1000 mm
3.5 HP
13
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Voltaje
220, 380, 440, 760 V
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Frecuencia
60 Hz
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Peso
350 kg
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Dimensiones
700 x 1600 x 1870 mm
CARACTERÍSTICAS ESPECIALES DE LA MÁQUINA: El taladro radial descrito en el documento, tiene la particularidad que tiene una mesa de trabajo sujeta a la columna de la máquina, con un giro de desplazamiento de 360°, por lo que se puede trabajar piezas también en la base o pedestal.
USO DE LA MÁQUINA DENTRO DE LA EMPRESA:
La máquina es utilizada para fines didácticos dentro de la empresa. Un promedio de 6 personas entre alumnos y trabajadores utilizan la máquina en un tiempo de 8 horas diarias, durante 5 días, comprendidos todos en las semanas hábiles de práctica según la programación del Ministerio de Educación, en trabajos como: Elaborar perforaciones en piezas pequeñas, consideradas como nota de actividad semanal de los alumnos. Perforaciones de agujeros para sujeción con pernos en una estructura metálica, con el objetivo de terminar trabajos de remodelación de los talleres, como trabajo de graduación de los Ilustración 11: vista futuros bachilleres. general de la mesa de trabajo, congiro de Trabajos como: taladrado, escariado, barrenado y desplazamiento de 360° avellanado, para piezas o partes de pedidos elaborados en plástico, madera y hierro, como pupitres, escritorios, muebles, estructuras metálicas, por trabajadores de la Escuela Productiva, dependencia interna del colegio.
MANTENIMIENTO DE LA MÁQUINA.
Según los datos proporcionados por la empresa, el Taladro Radial recibe tres tipos de mantenimiento:
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1) Tareas de mantenimiento correctivo : lo componen el conjunto de tareas destinadas a corregir los defectos que se van presentando en los distintos equipos y que son normalmente comunicados al departamento de mantenimiento por los usuarios de los mismos. Este es realizado por el encargado de mantenimiento de las máquinas del taller, cada vez que se le reporta un fallo técnico de la máquina.
2) Tareas de mantenimiento programado: lo componen el conjunto de tareas de mantenimiento que tienen por misión mantener un nivel de servicio determinado en los equipos, programando las revisiones e intervenciones de sus puntos vulnerables en el momento más oportuno. Suelen tener un carácter sistemático, es decir, se interviene aunque el equipo no haya dado ningún síntoma de tener un problema. Este es realizado por el encargado de mantenimiento de las máquinas del taller cada dos semanas, mientras la máquina no está en uso académico.
3) Mantenimiento conductivo: es el conjunto de tareas de mantenimiento básico de un equipo realizado por los usuarios del mismo. Consiste en una serie de tareas elementales (tomas de datos, inspecciones visuales, limpieza, lubricación, reapriete de tornillos) para las que no es necesario una gran formación, sino tan solo un entrenamiento breve. Este tipo de mantenimiento es la base del TPM (Total Productive Maintenance, Mantenimiento Productivo Total). Realizado por los alumnos usuarios de la máquina al finalizar la práctica del día o el trabajo por pieza elaborado.
CONDICIONES GENERALES DE LA MÁQUINA: El sistema de refrigeración del taladro no está en funcionamiento, debido al deterioro ocasionado por tiempo.
Ilustración 12 El sistema de refrigeración de la máquina no está en funcionamiento
El sistema de desplazamiento automático está en correcto funcionamiento. 15
El mantenimiento conductivo que se le da a la máquina es bueno, porque es constante cada vez que un alumno la utiliza; pero no es completo porque hay procedimientos como el engrasado de las partes móviles, que con la limpieza de la máquina se va perdiendo la lubricación adecuada y ésta no es vuelta a realizar hasta que el encargado de mantenimiento del taller la realiza cada fin de semana. No se obtuvieron datos sobre la protección eléctrica de la máquina individualmente.
CONDICIONES GENERALES DEL ESPACIO DE TRABAJO: La máquina se encuentra sobre una superficie adecuada de trabajo, es de concreto; sin embargo, no está debidamente señalizada.
Ilustración 13: superficie de trabajo de concreto, no señalizada.
Las instalaciones del Salón de Tornos, dentro del Área Especializada de Mecánica General, se encuentran en óptimas condiciones: espacio de trabajo adecuado, buen sistema de ventilación dentro del taller, espacio adecuado de separación entre las máquinas.
Ilustración 14: espacio de trabajo, salón de tornos
Poca cantidad de herramientas o equipo de primeros auxilios dentro del taller. 16
4. CONCLUSIONES
El taladrado es una operación de maquinado con arranque de viruta que consiste en producir un agujero en una pieza de trabajo. El taladrado se realiza por lo general con una herramienta cilíndrica rotatoria, conocida como broca, la cual tiene dos bordes cortantes en sus extremos. En el proceso de taladrado se realizan dos movimientos: el movimiento de corte y el movimiento de avance. Estos dos movimientos siempre se realizan, salvo en máquinas de taladrado profundo, en las cuales no hay movimiento de corte ya que la pieza se hace girar en sentido contrario a la broca. Las brocas son las herramientas más comunes que utilizan las taladradoras, 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. Como todo proceso de mecanizado por arranque de viruta la evacuación de la misma se torna crítica cuando el agujero es bastante profundo, por eso el taladrado está restringido según sean las características del mismo. Cuanto mayor sea su profundidad, más importante es el control del proceso y la evacuación de la viruta. El taladro radial guarda ciertas similitudes con el taladro de columna, sin embargo el taladro radial posee un husillo que puede girar alrededor de la columna y la cabeza puede colocarse a diferentes posiciones. A diferencia de otros taladros del mismo tipo en general, el taladro radial de la investigación realizada posee una mesa de trabajo, ya que está diseñada para acomodar piezas medianas y grandes, sin necesidad de llevar el husillo hasta su mínima distancia con respecto a la base y trabajar en una posición más cómoda. El mantenimiento adecuado de este tipo de máquinas en un taller, asegura el prolongamiento del tiempo de vida útil de la máquina y su correcto funcionamiento para ser utilizado.
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5. RECOMENDACIONES
El taladro exige el máximo cuidado en cuanto a la selección de las brocas que han de usarse, es preciso el emboquillado previo en el punto donde se ha de taladrar. No se debe poner en marcha el taladro sin haber comprobado previamente el adecuado y equilibrado apriete de la broca y que la máquina dispone del asidero lateral y correcta función de desplazamiento. La pieza a taladrar debe estar siempre adecuadamente apoyada y sujeta. La presión del taladro sobre la pieza a perforar será uniforme para evitar que la broca se trabe o alguna falla en el funcionamiento. Durante la realización de trabajos, la zona debe estar asegurada teniendo alejados cualquier otro elemento que no sea necesario para el proceso, fuera de paso de personas, manteniendo siempre un ambiente despejado. Los operarios deben contar con gafas de protección o pantalla facial transparente para prevenir molestias en los ojos por el material desprendido, así como zapatos cerrados de cuero y guantes de trabajo. Cuando se está trabajando en una taladradora, hay que observar una serie de requisitos para asegurarse de no tener ningún accidente que pudiese ocasionar cualquier pieza que fuese despedida de la mesa o la viruta si no sale bien cortada. Para ello es indispensable que las piezas estén bien sujetas. Pero también de suma importancia es el prevenir ser atrapado (a) por el movimiento rotacional de la máquina, por ejemplo por la ropa o por el cabello largo. La precaución es indispensable, puesto que el ser atrapado accidentalmente puede ser fatal.
Si El tiempo de uso de las maquinas en todo el taller es de 8 horas comprendidas 5 días hábiles de la semana, y el uso del taladro radial depende del tipo de curso que se imparta o de la pieza solicitada, se considera necesario un mantenimiento programado cada fin de semana como mínimo para asegurar el prolongamiento de duración de utilidad de la máquina. Realizar la debida delimitación, mediante la señalización, del espacio de trabajo del trabajo radial, ya que es el único que no está señalado. En la medida de lo posible, reubicar la máquina en el área de ajuste mecánico que es donde se encuentran los demás taladros. Aumentar la cantidad de equipo-herramientas de primeros auxilios, tales como extintores en el taller.
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6. FUENTE DE INFORMACIÓN
TECNOLOGÍA MECÁNICA, TOMO I, Editorial Edebé, España 1965 http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/5128_taladro.pdf http://cursosmecatronica.files.wordpress.com/2012/06/taladro-radial.pdf http://taladrosybrocas.com/taladros-radiales-c/ http://es.wikipedia.org/wiki/Taladradora http://www.renovetec.com/671-tipos-de-mantenimiento https://www.youtube.com/watch?v=nySIWX0Pgp4
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7. ANEXOS
Entre los accesorios básicos para la operación de taladrado, que se pueden instalar en el taladro radial se encuentran los conos morses, dependiendo de las especificaciones de cada máquina o con la ayuda de reductores y los porta-brocas que es un accesorio de acoplamiento con el cono morse. Las herramientas básicas a utilizar son: brocas, broca expansora, etc.
Ilustración 17: Broca expansora Ilustración 15 Cono Morse
Ilustración 16 Portabroca y LLave
Ilustración 18: Broca para hierro
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