UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingenieria Industrial y de Sistemas Ingenieria Industrial
INGENIERÍA DE MAERIALES MAERIALES !ROCESO DE FA"RICACI#N DEL ORNILLO SIN FIN
!resentad$ %$r& AVALOS GARCÍA' (illy UR"ANO !INEDA' Cesar
D$cente& Ing0
Ag1er$ Maurici$' Al2red$
)*+3 4 II
)*+),*-.I )*+*)+/+D
ÍNDICE
OBJETIVOS.......... OBJETIVOS..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ............................. .................. 2 FUNDAMENTO FUNDAMENTO TEÓRICO................ TEÓRICO.......................... ..................... ...................... ............................................ ................................. 2 PROCESO DE FABRICACIÓN....... ABRICACIÓN.................. ..................... ..................... ..................... ..................................... ........................... 3 APLICACIONES..... APLICACIONES................ ..................... ..................... ..................... ..................... ...................... ..................... ........................... ................. 3 BIBLIOGRAFIA....... BIBLIOGRAFIA................. ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ........................... ................. 6
OBJETIVOS
Conocer l! o"erc#one! "r l $%r#cc#&n 'el (orn#llo !#n )n* +(#l#,'o #n'+!(r#l-en(e "or l! '#!(#n(! e-"re!!* ! co-o #'en(#)cr lo! "ro/ee'ore! 'e '#c0o "ro'+c(o.
FUNDAMENTO TEÓRICO TORNILLO SIN FIN Son -1+#n! 'e (rn!"or(e con(#n+o con el &rno 'e (rcc#&n r#'o +e !e e-"len "r el (rn!"or(e 'e !&l#'o! en #n)n#'' 'e #n'+!(r#!* (en#en'o "l#cc#one! 'e (o' n'ole. E!(e (#"o 'e (rn!"or('or e!(1 '#!e4'o '#!e4'o "r rel#,r el 'e!"l,-#en(o 'e -(er#l -e'#n(e +n e!"#rl %!'o en el "r#nc#"#o 'e Ar+-e'e!. T#enen l "o!#%#l#'' 'e (r%5r en '#$eren(e! 1n+lo! 'e!'e l 0or#,on(l 0!( l /er(#cl* !#e-"re c+n'o !e '"('o "r (l )n. Son e+#"o! '#!e4'o! !e7n nece!#''e! 'el (#"o -(er#l (rn!"or(r* 0or#,on(l o #ncl#nc#&n 'e!e'* /eloc#'' 'e (rn!lc#&n 'e lo! -(er#le!* c+'l (rn!"or(r. Se7n el +!o +e !e le +#ere 'r e!(o! !e $%r#crn 'e '#$eren(e! $or-! -(er#le!* c-%#n'o !+ eo-e(r* (n(o e!(r+c(+rl co-o l e!"#rl. T#enen #n)n#'' 'e co-%#nc#one! con lo +e le ' l c"c#'' 'e '"(r!e c+l+#er (#"o 'e "roce!o* "+'#en'o co-%#nr l "o!#c#&n 'e l (ol/ 'e cr* %oc 'e !l#'* r+"o 'e cc#on-#en(o* "o!#c#&n 'e (r%5o* el '#1-e(ro !#-"le o* '#1-e(ro '#1-e(ro /r#%le* "!o* el cnl* (#"o 'e (rcc#&n. El Torn#llo !#n$n !e 'e)ne en !+ con!(r+cc#&n en $+nc#&n 'e l! crc(er!(#c! crc(er!(#c! 'e (r%5o* co-o "+e'en !er el c+'l* cn(#'' 'e !&l#'o (rn!"or(r* (rn!"or(r* /eloc#'' 'e (rn!"or(e* #ncl#nc#&n 'el e+#"o* re!#/#'' 'el -(er#l (rn!"or(r* co-%#nc#&n con o(r! (re! 8(-#,'o* -ol'e'o* -e,cl'o* co-o 'o!#)c'or en(re o(ro9.
ELEMENTOS DEL TORNILLO SIN FIN
PROCESO DE FABRICACIÓN En lo! (orn#llo! 0el#co#'le! en "r#-er l+r !e (lln lo! '#en(e! "o!(er#or-en(e !e 5+!(n !+! '#-en!#one! 'e)n#(#/!. Torn#llo! !#n )n !e +(#l#,n en "ren!!* l-#n'ore!* c'en! 'e -on(5e* -+#nr# en #n'+!(r#! 'e e:"lo(c#&n -#ner* en (#-one! 'e %rco en !#err! c#rc+lre!. A'e-1!* en $re!'or! -1+#n! 0err-#en( !#r/en "r +%#cr lo! 7(#le! 'e cor(e en l ,on 'e (r%5o con l( "rec#!#&n* +(#l#,n'o !#!(e-! 'e 'o%le (orn#llo con (olernc#! e!(r#c(!. T-%#;n !e +(#l#,n en lo! -ecn#!-o! 'e con(rol 'e -+c0o! (#"o! 'e !cen!ore! !cen!ore! 'e e!cler! -ec1n#c!* 'e%#'o !+ (-4o co-"c(o l no re/er!#%#l#'' 'el -o/#-#en(o <. Pre"rr Pre"rr l -+#n -on(n'o -on(n'o l co" 'e (re! (re! -or',! -or',! l#ner el el %+r#l l n#/el 'el "+n(o #r(or#o. 2. Mon(r Mon(r l "#e, "#e, con +n /+elo /+elo 'e =>?-3. Re$re Re$ren(r n(r 0!( 0!( el#-#nr el#-#nr 'e$ec(o! 'e$ec(o! 'e cor(e cor(e en el -(er#l. -(er#l. @. Rel#,r Rel#,r +5ero +5ero 'e cen(ro Per$orr Per$orr con %roc 'e cen(ro!. cen(ro!. . Mon(5e Mon(5e -on(r -on(r l "#e, "#e, en(re en(re co" co" "+n(o #r(or #r(or#o* #o* 'e -ner -ner 0or#,on(l "rlel l %nc' 'e l $re!'or 6. E-"e,r "#cr l "r#-er "r#-er en(r'* en(r'* l+eo 'e/ol/er!e* #rr < "#cr l o(r en(r'. Tn(o Tn(o el c#l#n'r'o co-o el c0n'o c0n'o !on o"erc#one! "r #r '1n'ole '1n'ole -e5or $or- l "#e,.
REFRENTADO
L o"erc#&n 'e re$ren('o con!#!(e en +n -ecn#,'o $ron(l "er"en'#c+lr l e5e 'e l! "#e,! +e !e rel#, "r "ro'+c#r +n %+en co"l-#en(o en el -on(5e "o!(er#or 'e l! "#e,! (orne'!. TALADRA TALADRADO DO M+c0! "#e,! +e !on (orne'! re+#eren !er (l'r'! con %roc! en el cen(ro 'e !+! e5e! 'e ro(c#&n. Pr e!( (re !e +(#l#,n %roc! nor-le!* +e !e !+5e(n en el con(r"+n(o en +n "or(%roc! o '#rec(-en(e '#rec(-en(e en el lo5-#en(o 'el con(r"+n(o !# el '#1-e(ro e! rn'e.
CILINDRADO
E!( o"erc#&n con!#!(e en el -ecn#,'o e:(er#or o #n(er#or l +e !e !o-e(en l! "#e,! +e (#enen -ecn#,'o! c#ln'r#co!. Pr Pr "o'er e$ec(+r e!( o"erc#&n* con el crro (rn!/er!l !e re+l l "ro$+n'#'' 'e "!'
* "or (n(o* el '#1-e(ro 'el c#l#n'ro* con el crro "rlelo !e re+l l lon#(+' 'el c#l#n'ro. El crro "rlelo /n, 'e $or- +(o-1(#c 'e c+er'o l /nce 'e (r%5o 'e!e'o. CAFLANADO El c0n'o e! +n o"erc#&n 'e (orne'o -+ co-7n +e con!#!(e en -(r lo! cn(o! (n(o e:(er#ore! co-o #n(er#ore! "r e/#(r cor(e! con lo! -#!-o! !+ /e, $c#l#(r el (r%5o -on(5e "o!(er#or 'e l! "#e,!. El c0n'o -1! co-7n !+ele !er el 'e <-- "or @. E!(e c01n !e 0ce (cn'o '#rec(-en(e lo! cn(o! con +n 0err-#en( 'ec+'. REFRENTADO
L o"erc#&n 'e re$ren('o con!#!(e en +n -ecn#,'o $ron(l "er"en'#c+lr l e5e 'e l! "#e,! +e !e rel#, "r "ro'+c#r +n %+en co"l-#en(o en el -on(5e "o!(er#or 'e l! "#e,! (orne'!. MECANIHADO ESPIRAL Un e!"#rl e! +n ro!c (ll' en +n '#!co "lno -ecn#,' en +n (orno* -e'#n(e el 'e!"l,-#en(o o"or(+no 'el crro (rn!/er!l. Pr ello !e 'e%e clc+lr l (rn!-#!#&n +e !e "on'r1 en(re el c%e,l el 0+!#llo 'e /nce 'el crro (rn!/er!l 'e c+er'o l "!o 'e l ro!c e!"#rl. E! +n o"erc#&n "oco co-7n en el (orne'o. (orne'o. E5e-"lo 'e ro!c e!"#rl e! l +e (#enen en !+ #n(er#or lo! "l(o! 'e rr! 'e lo! (orno!* l c+l "er-#(e l "er(+r c#erre 'e l! rr!.
TORNOFRESADO Torno$re! Torno$re!'o. 'o. E!(e (#"o 'e -ecn#,'o -ecn#,'o +(#l#, l #n(er"olc#&n #n(er"olc#&n c#rc+lr c#rc+lr en $re!'or! 'e con(rol n+-;r#co !#r/e (n(o "r el (orne'o 'e +5ero! 'e
"rec#!#&n co-o "r el (orne'o e:(er#or. El "roce!o co-%#n l ro(c#&n 'e l "#e, 'e l 0err-#en( 0err-#en( 'e $re!r !#en'o "o!#%le con!e+#r +n !+"er)c#e 'e re/ol+c#&n. E!( !+"er)c#e "+e'e !er conc;n(r#c re!"ec(o l lne cen(rl 'e ro(c#&n 'e l "#e,. S# !e 'e!"l, l $re! 0c# rr#% o 0c# %5o coor'#n'-en(e con el #ro 'e l "#e, "+e'en o%(ener!e eo-e(r! e:c;n(r#c!* e:c;n(r#c!* co-o el 'e +n le/* o #ncl+!o el 'e +n 1r%ol 'e le/! o +n c#e4l. Con el 'e!"l,-#en(o 'e!"l,-#en(o :#l e! "o!#%le lcn,r l lon#(+' re+er#'. re+er#'. FRESADORA DE ROSCAS El $re!'o 'e ro!c! re+#ere +n $re!'or c", 'e rel#,r #n(er"olc#&n 0el#co#'l !#-+l(1ne en 'o! r'o! 'e l#%er(' l ro(c#&n 'e l "#e, re!"ec(o l e5e 'e l 0;l#ce 'e l l ro!c l (r!lc#&n 'e l "#e, en l '#recc#&n 'e '#c0o e5e. El "er)l 'e lo! )lo! 'e cor(e 'e l $re! 'e%en !er 'ec+'o! l (#"o 'e ro!c +e !e -ecn#ce. O(r -ner 'e Generr el (orn#llo* e! !ol'r +n l 0;l#ce e!"#rl +n c#l#n'ro co-o e5e
APLICACIONES En lo! automóvile 'e "r#nc#"#o! 'el !#lo >>* n(e! 'e l #n(ro'+cc#&n 'e l '#recc#&n !#!(#'* el e$ec(o 'e +n "lno o +n re/en(&n en +n 'e l! r+e'! 'eln(er! "ro/oc% +e el -ecn#!-o 'e '#recc#&n !e 'e!/#!e 0c# el l'o 'el ne+-1(#co "#nc0'o. El e-"leo 'e +n !#n )n en l col+-n 'e '#recc#&n re'+ce e!(e e$ec(o. El 'e!rrollo 'e!rrollo "o!(er#or 'el !#!(e- 'e 0+!#llo 'e %ol!* "er-#(#& re'+c#r 7n -1! lo! ro,-#en(o!K ro,-#en(o!K -e5orn'o (n(o el con(rol 'el /e0c+lo co-o l '+r%#l#'' "rec#!#&n 'el -ecn#!-o 'e '#recc#&n. El !#n )n e! +n -e'#o co-"c(o "r re'+c#r l /eloc#'' +-en(r el "r 'e #ro e!"ec#l-en(e e!"ec#l-en(e en -o(ore! el;c(r#co! "e+e4o!* +e enerl-en(e !on 'e l( /eloc#'' 'e %5o "r. L '#c#&n 'e +n !#n )n +-en( no(%le-en(e !+! "o!#%#l#''e! 'e "l#cc#&n. Torn#llo! Torn#llo! !#n )n !e +(#l#,n en !"e#a$ lami#a%o"e$ &a%e#a %e mo#ta'e* ma(ui#a"ia en #n'+!(r#! # n'+!(r#! 'e e:"lo(c#&n mi#e"a* en (#-one! 'e %rco en !#err! c#rc+lre!. A'e-1!* en $re!'or! -1+#n! 0err-#en( 0err-#en( !#r/en "r +%#cr lo! 7(#le! 'e cor(e en l ,on 'e (r%5o con l( "rec#!#&n* +(#l#,n'o !#!(e-! 'e 'o%le (orn#llo con (olernc#! e!(r#c(!. T-%#;n T-%#;n !e +(#l#,n +(#l#,n en lo! -ecn#!-o! -ecn#!-o! 'e con(rol con(rol 'e -+c0o! (#"o! 'e
!cen!ore! 'e e!cler! -ec1n#c!* 'e%#'o !+ (-4o co-"c(o l no re/er!#%#l#'' 'el -o/#-#en(o. En l ;"oc 'e lo! )a"&o %e vela* l #n(ro'+cc#&n 'el !#n )n "r con(rolr el (#-&n $+e +n /nce !#n#)c(#/o. !( en(once!* el -ecn#!-o +(#l#,'o con!#!( en +n c+er' rroll' +n (orno. M+c0o! %rco! con(%n con 'o! r+e'! 'e rn '#1-e(ro* "or+e en c!o 'e -re5' "o'n nece!#(r!e 0!( c+(ro (r#"+ln(e! "r o%ernr el (#-&n. A! -#!-o* !e +(#l#,n co-o -ecn#!-o "r el te#a%o 'e l! c+er'! !+ )n'o en -+c0o! #n!(r+-en(o! -+!#cle!* #ncl+en'o +#(rr!* +#(rr!* con(r%5o!* -n'ol#n!* %+,+#! -+c0o! %n5o!.
Mecn#!-o! !#n )n 'e !l*ti&o -en+'o !e +(#l#,n con -o(ore! el;c(r#co! "e+e4o!* "r o%(ener +n !l#' con -+c0! -eno! re/ol+c#one! +e el -o(or* +e $+nc#on -e5or +n /eloc#'' %!(n(e l(. E!(e !#!(e- !e +(#l#, -en+'o en 5++e(e! en o(ro! "r(o! el;c(r#co! "e+e4o!. "e+e4o!. En oc!#one!* +n !#n )n !e "+e'e '#!e4r "r $+nc#onr l #n/er!* re!+l(n'o re!+l(n'o +e el e5e 'e !l#' #r -+c0o -1! r1"#'o +e el 'e en(r'. E5e-"lo! 'e e!(o "+e'en /er!e en l+n! cen(r#$+'or! -n+le! o en el -ecn#!-o re+l'or 'e /eloc#'' 'e l! c5! 'e -7!#c.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO El (rn!"or('or !e "one en $+nc#on-#en(o (r/;! 'el !#!(e- -o(or +e con!( 'e +n re'+c(or le !+-#n#!(r el -o/#-#en(o l (ron#llo !#n )n 'e l! 0el#co#'le! el c+l / -on('o en co5#ne(e! c0+-cer!* 'en(ro 'en(ro 'e +n cnl r(e! +e 'e"en'e 'e l lon#(+' 'el -#!-o* -1:#- 0!( - "r !o!(enerlo (en'r1 co5#ne(e! #n(er-e'#o! +e $+nc#onrn co-o "+n(o! 'e "oo "r e/#(r e:#one! en el e5e o l l '#!(or!#&n 'e l e!"#rl. L cr !e rel#,r en l "r(e !+"er#or +e enerl-en(e e! "or +n e:(re-o l 'e!cr !e rel#,r "or l "r(e #n$er#or 'el o(ro e:(re-o. T-%#;n T-%#;n !e "+e'e "+e'e crr crr "or el cen(ro cen(ro 'e!crr 'e!crr en en -%o! e:(re-o e:(re-o!! 8En -%o! c!o! l l#-en(c#&n o 'e!cr "+e'e !er "or el cen(ro o c+l+#er "+n(o 'e !+ lon#(+'9. Rela&io#e Rela&io#e +eom,t"i&a
C' /e, +e el (orn#llo !#n )n ' +n /+el( co-"le(* el enrn5e /n, +n n7-ero 'e '#en(e! #+l l n7-ero 'e en(r'! 'el !#n$n. El (orn#llo !#n )n "+e'e !er +n -ecn#!-o #rre/er!#%le #rre/er!#%le o no* 'e"en'#en'o 'el 1n+lo 'e l 0;l#ce* 5+n(o o(ro! $c(ore!. $c(ore!. L /eloc#'' 'e #ro 'el e5e con'+c#'o 'e"en'e 'el n7-ero 'e en(r'! 'el (orn#llo 'el n7-ero 'e '#en(e! 'e l r+e'. Se "+e'e en(en'er el n7-ero 'e en(r'! 'el (orn#llo co-o el n7-ero 'e 0;l#ce! !#-"le! +e lo $or-n.
En l "r1c(#c l -or 'e (orn#llo! !on 'e +n !ol en(r'* "or lo +e c' /e, +e ;!(e '; +n /+el(* el enrn5e /n, +n !&lo '#en(e. Di"e&&ió# %e la t"a#miió#
Al con(rr#o +e en lo! !#!(e-! 'e "#4&n cre-ller* en enerl 8!l/o c!o! e!"ec#le!9 l '#recc#&n 'e l (rn!-#!#&n 'el -o/#-#en(o en(re lo! 'o! e5e! no e! re/er!#%le* e!"ec#l-en(e e!"ec#l-en(e c+n'o !e +!n coe)c#en(e! 'e re'+cc#&n rn'e con (orn#llo! 'e +n !ol e!"#rl e! el (orn#llo el +e 0ce #rr l enrn5e* no l re/;!. E!(o e! 'e%#'o +e l e!"#rl 'el (orn#llo e! no(%le-en(e "er"en'#c+lr "er"en'#c+lr lo! '#en(e! 'e l r+e'* 'n'o +n -o-en(o 'e #ro "r1c(#c-en(e n+lo c+n'o !e #n(en( 0cerl #rr. Se (r( 'e +n /en(5 con!#'er%le c+n'o !e 'e!e el#-#nr c+l+#er "o!#%#l#'' 'e +e lo! -o/#-#en(o! 'e l r+e' !e (rn!-#(n l (orn#llo. En c-%#o* en lo! (orn#llo! 'e e!"#rle! -7l(#"le!* e!(e e$ec(o !e re'+ce con!#'er%le-en(e* con!#'er%le-en(e* 'e%#;n'o!e (ener en c+en( l re'+cc#&n 'el e$ec(o 'e $ren'o* 0!( el "+n(o 'e +e el enrn5e "+e'e !er c", 'e 0cer #rr l (orn#llo. Me&a#imo i# -# %e %iti#to e#ti%o %e +i"o
Con)+rc#one! 'el !#n )n en l! +e el e+#"o no "+e'e (rn!-#(#r -o/#-#en(o! l (orn#llo !e '#ce +e !on +(o%locn(e!* c#rc+n!(nc# c#rc+n!(nc# +e 'e"en'e 'el 1n+lo 'e (+e en(re enrn5e! 'el coe)c#en(e 'e $r#cc#&n en(re -%o!. Se#ti%o %e +i"o
Un !#n )n 'e:(r&#ro e! +el en +e l! e!"#rle! 'el (orn#llo !e #ncl#nn 0c# !+ l'o #,+#er'o c+n'o !e o%!er/ con !+ e5e en "o!#c#&n 0or#,on(l* co#nc#'#en'o con lo! cr#(er#o! 0%#(+le! +!'o! en $!#c en -ec1n#c. Do! enrn5e! 0el#co#'le! e:(erno! +e o"eren !o%re e5e! "rlelo! 'e%en !er 'e l -no con(rr#. En c-%#o* +n (orn#llo 0el#co#'l !+ "#4&n 'e%en !er 'e l -#!- -no. Un !#n )n le/&#ro e! +el en +e l! e!"#rle! 'el (orn#llo !e #ncl#nn 0c# !+ l'o 'erec0o c+n'o !e o%!er/ con !+ e5e en "o!#c#&n 0or#,on(l.
VENTAJAS . DESVENTAJAS En(re !+! "r#nc#"le! %ene)c#o! (ene-o!
Son co-"c(o! D#!e4o -o'+lr* $1c#l #n!(lc#&n. So"or(e! "oo! !#-"le!. Al(! (e-"er(+r! F1c#l 0er-e(#c#'' E:(re-'-en(e /er!1(#le! Do!#)c'or Me,cl'ore! o #('ore! Vr#! ,on! 'e cr 'e!cr
En(re !+! "r#nc#"le! 'e!/en(5! (ene-o!
No rn'e! (-4o! M(er#le! M(er#le! no $r1#le! 'el#c'o! M(er#le! no %r!#/o! More! re+er#-#en(o! 'e "o(enc# Con(-#nc#&n 'el -(er#l B5o /ol+-en 'el -(er#l D#!(nc# 'e 0!( -
BIBLIO/RAFIA •
•
0(("oc.+c3-.e!#nen#er#-ecn#c#nen 0(("oc.+c3-.e!#nen#er #-ecn#c#nen#er#'e #er#'e (rn!"or(e!-(er#l'ecl! (rn!"or(e! -(er#l'ecl!e<(orn#llo!!#n) e<(orn#llo!!#n)n."'$ n."'$ O%er* Er# 8<29. T0e In'+!(r#l Pre!!* e'. Spiral and worm gearing
•
• •
0(("!e!.##"e'#.or##Fre!'orQFre!'or!!e.C3.BAn eln.C3.BA-ero'ee eln.C3.BA -ero'ee5e! 5e! 0(("!e!.##"e'#.or##TornoQTl'r'o 0(("re"o!#(or#o.+(".e'+.co'! 0(("re"o! #(or#o.+(".e'+.co'!"ce%#(!(r "ce%#(!(re-<<@@<62 e-<<@@<62 <33L3<."'$