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TEMA 1. RELACIÓN ENTRE LAS MÁQUINAS HERRAMIENTA Y LAS FORMAS PARA MECANIZAR OBJETIVOS DEL TEMA  Comprender la relación entre las formas geométricas que se desean obtener y las máquinas herramienta más adecuadas para su mecanizado.  Identificar las máquinas herramienta adecuad...

TEMA 1. RELACIÓN ENTRE LAS MÁQUINAS HERRAMIENTA Y LAS FORMAS PARA MECANIZAR OBJETIVOS DEL TEMA  Comprender la relación entre las formas geométricas que se desean obtener y las máquinas herramienta más adecuadas para su mecanizado.  Identificar las máquinas herramienta adecuadas para la generación de diferentes tipos de superficies: superficies de revolución, superficies planas y superficies complejas.  Relacionar los movimientos de las piezas y las herramientas con las formas obtenidas durante el proceso de mecanizado.  Aplicar el conocimiento adquirido en la selección de la máquina herramienta adecuada para casos de estudio prácticos. 1.1 GENERACIÓN DE SUPERFICIES MEDIANTE MÁQUINAS HERRAMIENTAS 1.1.1 Descripción: Este contenido se centra en cómo las máquinas herramienta generan diferentes tipos de superficies a través de movimientos específicos de piezas y herramientas. La generación de superficies mediante máquinas herramientas es un proceso esencial en la fabricación mecánica que permite dar forma y acabado a diferentes componentes mecánicos. Este contenido se enfoca en cómo se logran las diversas superficies a través de movimientos específicos entre la herramienta de corte y la pieza de trabajo. Estos movimientos incluyen el corte principal, el avance y la profundidad, que en conjunto determinan la geometría final de la superficie mecanizada. 1.1.2 Conceptos Clave: 1. Movimientos de Corte: Los movimientos de corte son fundamentales para entender cómo se forman las superficies en los procesos de mecanizado. Estos movimientos se dividen en tres categorías principales: o Movimiento Principal de Corte (Vc): Es el movimiento que proporciona la velocidad principal para que la herramienta pueda arrancar material de la pieza. Este movimiento es crucial, ya que determina la cantidad de material que se elimina en un tiempo determinado. Ejemplo: En un torno, el movimiento principal de corte es rotacional y lo realiza la pieza girando en torno a su eje, mientras que la herramienta permanece fija en un soporte. o Movimiento de Avance (Va): Este es el movimiento que desplaza la herramienta de corte a lo largo de la superficie de la pieza, permitiendo que la herramienta cubra toda la extensión de la superficie a mecanizar. Es perpendicular al movimiento principal en la mayoría de los casos.  Ejemplo: En un proceso de fresado, el movimiento de avance es el desplazamiento lineal de la pieza sobre la mesa de la fresadora o el desplazamiento de la herramienta de corte sobre la pieza. o Movimiento de Profundidad de Corte (ap): Representa el movimiento que determina la profundidad de la herramienta dentro de la pieza, es decir, cuánto material se va a retirar en cada pasada. Este movimiento suele ser perpendicular tanto al movimiento principal como al movimiento de avance. Ejemplo: En el fresado, el movimiento de profundidad es el ajuste de la herramienta para cortar una capa más profunda del material en cada pasada, lo cual afecta la altura de la superficie que se está generando. 2. Relación entre el Movimiento de la Herramienta y la Forma Obtenida: La interacción entre los movimientos de corte determina la geometría final de la superficie mecanizada. Dependiendo de la combinación y la dirección de estos movimientos, se pueden obtener superficies planas, cilíndricas, cónicas, helicoidales, entre otras. o Superficies Planas: Para generar superficies planas, la herramienta de corte se mueve en un plano paralelo a la superficie de la pieza. La profundidad de corte se ajusta para determinar el espesor del material removido en cada pasada. Este tipo de superficies se genera comúnmente en fresadoras y cepilladoras. Ejemplo: En una fresadora, para crear una superficie plana, la herramienta de fresado gira mientras la pieza se mueve horizontalmente, generando una superficie plana sobre la pieza. o Superficies Cilíndricas: Las superficies cilíndricas se obtienen cuando la herramienta de corte se mantiene fija y la pieza gira alrededor de un eje. Esto es típico en operaciones de torneado, donde se mecanizan ejes, barras y otros componentes con geometría cilíndrica. Ejemplo: En un torno, al mecanizar un eje, la herramienta de corte se mueve linealmente a lo largo de la pieza giratoria, eliminando material y creando una superficie cilíndrica.  o Superficies Cónicas: Las superficies cónicas se generan cuando la herramienta de corte se desplaza en un ángulo con respecto al eje de la pieza giratoria. Este tipo de superficies es común en operaciones de torneado cónico. Ejemplo: Para crear un cono en un torno, la herramienta se desplaza en línea recta en un ángulo con respecto al eje de la pieza mientras esta gira, resultando en una superficie cónica. o Superficies Helicoidales: Las superficies helicoidales se generan cuando el movimiento de avance y el movimiento principal de corte se combinan de manera que la herramienta de corte sigue una trayectoria en espiral sobre la pieza. Este tipo de superficies es común en el roscado. Ejemplo: En el roscado por torno, la pieza gira mientras la herramienta avanza a lo largo del eje de la pieza, formando una rosca helicoidal. o Superficies Irregulares o Complejas: Estas superficies requieren una combinación más compleja de movimientos, a menudo gestionados mediante máquinas de control numérico (CNC), donde los movimientos de corte se programan para seguir trayectorias específicas que no se limitan a líneas rectas o curvas simples. Ejemplo: En la fabricación de moldes para inyección de plásticos, donde las superficies deben tener formas específicas y complejas, una fresadora CNC puede programarse para seguir trayectorias tridimensionales, resultando en una superficie compleja que podría incluir curvas y cavidades. 1.1.3 Ejemplos de Aplicación: 1. Ejemplo en Torneado: o Escenario: Se necesita fabricar un eje cilíndrico con un diámetro específico y una sección cónica en uno de sus extremos. o Proceso: La pieza se coloca en el torno, y se programa un movimiento principal de corte para girar la pieza. La herramienta se desplaza longitudinalmente para generar la superficie cilíndrica, y luego se ajusta en ángulo para crear la sección cónica. 2. Ejemplo en Fresado: o Escenario: Se requiere crear una ranura en la superficie de una placa metálica. o Proceso: La pieza se fija en la mesa de la fresadora, y la herramienta de corte, que gira sobre su eje, se desplaza horizontalmente a lo largo de la superficie de la pieza, generando una ranura de la forma deseada. 3. Ejemplo en Roscado: o Escenario: Se necesita mecanizar una rosca en un eje. o Proceso: La pieza gira en el torno mientras la herramienta avanza de manera controlada a lo largo de la pieza, creando la rosca helicoidal. 1.2 MÁQUINAS HERRAMIENTAS PARA EL MECANIZADO DE SUPERFICIES DE REVOLUCIÓN En esta apartado se estudiarán las máquinas herramientas utilizadas para el mecanizado de superficies de revolución, es decir, aquellas que tienen simetría rotacional, como cilindros, conos y esferas. Estas máquinas incluyen tornos, taladradoras, mandrinadoras y rectificadoras cilíndricas. Se analizarán las partes principales de cada máquina, su funcionamiento, aplicaciones prácticas y cómo se emplean para obtener superficies de alta precisión. El conocimiento de las máquinas herramientas para el mecanizado de superficies de revolución es esencial para la fabricación de piezas cilíndricas y otras formas con simetría rotacional. Comprender las partes y el funcionamiento de tornos, taladradoras, mandrinadoras y rectificadoras cilíndricas permite seleccionar y utilizar la máquina adecuada para cada tarea, optimizando el proceso de producción y garantizando la calidad final del producto. 1.2.1 Conceptos Clave:  Superficies de Revolución: Superficies generadas por la rotación de una línea recta o curva alrededor de un eje fijo. Ejemplos comunes incluyen cilindros, conos y esferas.  Tornos: Máquinas herramientas fundamentales para el mecanizado de superficies cilíndricas. En un torno, la pieza de trabajo gira mientras la herramienta de corte avanza a lo largo de la pieza, removiendo material y dando forma a la superficie.  Taladradoras: Máquinas utilizadas principalmente para perforar agujeros en piezas cilíndricas. La herramienta de corte (broca) gira mientras se avanza hacia la pieza para cortar el material.  Mandrinadoras: Máquinas utilizadas para mecanizar agujeros cilíndricos con alta precisión. El mandrinado se realiza en agujeros previamente perforados o fundidos para mejorar su tamaño, forma y acabado superficial.  Rectificadoras Cilíndricas: Máquinas utilizadas para el acabado final de superficies cilíndricas, asegurando alta precisión y un acabado superficial liso mediante el proceso de rectificado. 1.2.2 Desarrollo de los Conceptos: 0. Superficie de revolución En mecanizado de piezas, una superficie de revolución se refiere a una superficie generada al hacer rotar una curva o perfil alrededor de un eje fijo. En otras palabras, si tomamos una curva plana y la giramos 360 grados en torno a un eje, obtenemos una superficie tridimensional denominada superficie de revolución. 1. Torno Los tornos son máquinas herramientas esenciales en la fabricación de piezas cilíndricas. El torno funciona haciendo girar la pieza de trabajo sobre su eje mientras una herramienta de corte se mueve en dirección longitudinal o transversal para remover material y dar forma a la superficie. 2. Taladradoras Las taladradoras son máquinas herramientas empleadas para perforar orificios en piezas de trabajo. La broca, que es la herramienta de corte, gira y se mueve axialmente para cortar el material. La taladradora se utiliza para perforar orificios en un bloque de motor para la inserción de pernos. 3. Mandrinadoras Las mandrinadoras se utilizan para aumentar la precisión de los agujeros cilíndricos en piezas. Se suelen emplear para mejorar el diámetro, la rectitud y el acabado superficial de los agujeros. Ejemplo: Las mandrinadoras se utilizan en la fabricación de componentes aeronáuticos para mejorar los agujeros donde se montarán otros componentes. 4. Rectificadoras Cilíndricas Las rectificadoras cilíndricas son máquinas herramientas que realizan el acabado final de las superficies cilíndricas, proporcionando alta precisión en el diámetro y un acabado superficial muy fino. Ejemplo: Las rectificadoras cilíndricas se utilizan para afinar el diámetro de los rodamientos utilizados en maquinaria industrial. 1.3 MÁQUINAS HERRAMIENTAS PARA EL MECANIZADO DE SUPERFICIES PLANAS El conocimiento de las máquinas herramientas para el mecanizado de superficies planas es esencial para la fabricación de componentes que requieren precisión y acabados finos. Al comprender las partes y el funcionamiento de fresadoras, cepilladoras, mortajadoras, brochadoras y rectificadoras de superficies planas, se puede seleccionar la máquina adecuada para cada tarea, optimizando la eficiencia y la calidad del proceso de producción. En este apartado, se explorarán diversas máquinas herramientas utilizadas para el mecanizado de superficies planas. Estas incluyen fresadoras, cepilladoras, mortajadoras, brochadoras y rectificadoras. Se abordarán las partes fundamentales de cada máquina, su funcionamiento, aplicaciones prácticas y cómo se emplean para obtener superficies planas y precisas. 1.3.1 Conceptos Clave:  Superficies Planas: Se refiere a aquellas superficies que son perfectamente lisas y niveladas. Son fundamentales en la fabricación de componentes mecánicos, ya que muchas piezas requieren superficies planas para un ensamblaje adecuado.  Fresadoras: Máquinas herramientas versátiles que se utilizan para mecanizar superficies planas, ranuras y perfiles mediante el uso de fresas rotativas.  Cepilladoras: Máquinas diseñadas para trabajar en superficies grandes y planas mediante un movimiento lineal de la herramienta de corte sobre la pieza.  Mortajadoras: Máquinas especializadas en el corte de ranuras, chaveteros y perfiles en piezas mediante un movimiento vertical de la herramienta de corte.  Brochadoras: Máquinas que utilizan una herramienta llamada brocha para crear formas precisas en superficies planas a través de un proceso de arranque de material progresivo.  Rectificadoras de Superficies Planas: Máquinas utilizadas para obtener acabados superficiales extremadamente precisos en superficies planas mediante el proceso de rectificado. 1.3.2 Fresadoras Las fresadoras son máquinas herramientas muy versátiles que permiten mecanizar una amplia variedad de superficies planas, ranuras y perfiles. La fresadora utiliza una fresa giratoria que corta el material a medida que la mesa de trabajo, donde se encuentra la pieza, se mueve en diferentes direcciones. Ejemplo: Una fresadora se utiliza para crear las ranuras en un bloque de metal donde se instalarán guías de movimiento en una máquina industrial. 1.3.3 Limadoras Las limadoras son máquinas herramientas que trabajan en superficies pequeñas y planas. A diferencia de las fresadoras, la herramienta no gira sino que se desplaza linealmente. La pieza de trabajo permanece fija mientras que la herramienta de corte se mueve linealmente sobre la superficie. Es una máquina que permite eliminar gran cantidad de material por unidad de tiempo, por lo que es muy utilizada en los procesos de desbaste plano. 1.3.4 Cepilladoras Las cepilladoras son máquinas herramientas que trabajan en superficies grandes y planas. El principio de funcionamiento es similar al de la limadora, pero diferencia de las limadoras, la herramienta de corte permanece fija mientras que la pieza a mecanizar se mueve linealmente. Ejemplo: Las cepilladoras se utilizan para nivelar la superficie de una base de máquina grande, asegurando que sea perfectamente plana. 1.3.5 Mortajadoras Las mortajadoras son máquinas especializadas en cortar ranuras y perfiles en piezas. La herramienta de corte se mueve verticalmente de forma alternativa, arrancando material en cada pasada. Es como una limadora en la que la herramienta se mueve verticalmente. Ejemplo: Las mortajadoras se emplean para cortar chaveteros en engranajes, que luego se usarán para transmitir movimiento en un mecanismo. 1.3.6 Brochadoras Las brochadoras utilizan una herramienta alargada llamada brocha que se pasa a través de la pieza para crear formas precisas. La brocha tiene varios dientes que cortan el material progresivamente. Ejemplo: Una brochadora se utiliza para mecanizar el interior de un cilindro con ranuras precisas que servirán para el ensamblaje de componentes. 1.3.7 Rectificadoras de Superficies Planas Las rectificadoras de superficies planas son máquinas que se utilizan para obtener acabados extremadamente precisos en superficies planas mediante el uso de una muela abrasiva. Ejemplo: Las rectificadoras de superficies planas se utilizan para dar el acabado final a las superficies de moldes de inyección, asegurando que sean perfectamente planas y lisas. 1.4 MECANIZADO DE SUPERFICIES COMPLEJAS El mecanizado de superficies complejas se refiere al proceso de dar forma a piezas con geometrías intrincadas que no pueden ser fácilmente producidas con métodos de mecanizado tradicionales. Este tipo de mecanizado es crucial en industrias como la aeronáutica, automotriz, médica y de moldes, donde se requiere una alta precisión y un acabado superficial de calidad. Las dos principales herramientas utilizadas para el mecanizado de superficies complejas son las máquinas CNC (Control Numérico por Computadora), los brazos robóticos y los copiadores. Ambos métodos permiten la creación de formas tridimensionales con gran exactitud, aunque cada uno tiene sus propias características y aplicaciones. 1.4.1 Conceptos Clave CNC (Control Numérico por Computadora):  Permite la automatización del mecanizado mediante el uso de computadoras que controlan los movimientos de las herramientas.  Ideal para la producción de piezas con geometrías complejas y detalladas, incluyendo contornos tridimensionales.  Ofrece alta precisión y repetibilidad, lo que lo hace adecuado para la fabricación en serie y la producción de prototipos.  Ejemplos de Aplicaciones  Fabricación de moldes para inyección de plástico, donde la precisión y la calidad del acabado son críticos.  Fabricación de moldes de productos ortoprotésicos (dentaduras, protesis, …) Mecanizado con brazo robótico:  Al igual que el mecanizado con máquinas de CNC, el empleo de brazos robóticos:  Permite la automatización del mecanizado mediante el uso de computadoras que controlan los movimientos de las herramientas.  Ideal para la producción de piezas con geometrías complejas y detalladas, incluyendo contornos tridimensionales.  Ofrece alta precisión y repetibilidad, lo que lo hace adecuado para la fabricación en serie y la producción de prototipos.  Ejemplos de Aplicaciones  Mecanizado de bustos, esculturas y en general formas libres y de tamaño medio a grande.  Taladrado y remachado en industrias aeronauticas Copiadores: Son máquinas que replican la forma de una pieza patrón en una pieza en bruto, siguiendo los contornos de un modelo maestro. Se utilizan en aplicaciones donde se requiere la repetición exacta de una forma, como en la producción de moldes o partes ornamentales. Pueden ser menos precisos que los CNC en la producción de piezas muy complejas, pero son útiles para replicar diseños que no necesitan cambios frecuentes. Ejemplos de Aplicaciones  Copiado de llaves.  Producción de moldes para piezas ornamentales, como marcos decorativos, donde la repetición exacta del diseño es esencial.  Fabricación de piezas para restauraciones arquitectónicas, replicando formas antiguas que deben ser recreadas con fidelidad. 1.5 FORMAS A MECANIZAR EN PERFILES Y CHAPAS. MÁQUINAS PARA EL CONFORMADO El conformado es un proceso mediante el cual se deforman materiales metálicos en frío para darles una forma específica, sin eliminar material. de chapas de metal El conformado es un proceso esencial en la industria manufacturera, donde se transforman láminas planas de metal en diversas formas y estructuras necesarias para la fabricación de productos. Este proceso se realiza utilizando una variedad de máquinas especializadas, cada una diseñada para llevar a cabo operaciones específicas como corte, doblado, estirado o perforado de las chapas. Las máquinas más comunes utilizadas en el conformado de chapas de metal incluyen:  plegadoras,  cizallas,  punzonadoras  prensas. En este tema, exploraremos el funcionamiento, las aplicaciones y las características principales de estas máquinas. 1.5.1 Plegadoras Las plegadoras son máquinas utilizadas para doblar chapas de metal y crear perfiles angulares, como L, U o Z, que se utilizan en diversas aplicaciones industriales, desde la fabricación de componentes de automóviles hasta estructuras metálicas para construcción. Aplicaciones Comunes: Las plegadoras se utilizan en una amplia gama de industrias, desde la automotriz hasta la aeroespacial, para crear perfiles metálicos que forman parte de la estructura de productos más complejos. Por ejemplo: Ejemplo: Fabricación de puertas de acero, donde la chapa se dobla en múltiples ángulos para formar el marco de la puerta. Ventajas:  Alta precisión en el doblado.  Capacidad para manejar chapas de gran tamaño y grosor.  Versatilidad en la producción de diferentes perfiles con un solo cambio de herramientas. 1.5.2 Cizallas Las cizallas son máquinas diseñadas para cortar chapas de metal en formas rectas o curvas. Funcionan mediante el desplazamiento de una cuchilla móvil contra una cuchilla fija, que corta el metal de manera limpia y precisa. Aplicaciones Comunes: Las cizallas se emplean para cortar chapas de diferentes materiales, como acero, aluminio, y cobre, en tamaños y formas precisas antes de someterlas a procesos adicionales como el doblado o el estampado. Ejemplo: Corte de chapas para paneles laterales de vehículos. Ventajas:  Alta velocidad de corte.  Capacidad para cortar chapas gruesas con alta precisión.  Menor deformación del material durante el corte en comparación con otros métodos. 1.5.3 Punzonadoras Las punzonadoras son máquinas utilizadas para perforar, cortar o deformar chapas de metal, creando agujeros o formas específicas. El punzón realiza el trabajo de corte o perforación al presionar el metal contra una matriz, lo que permite la fabricación de piezas con diseños complejos. Ventajas:  Capacidad de perforar agujeros de cualquier geometría (redondos, cuadrados, hexagonales, ….)  Alta precisión en la perforación y corte de formas complejas.  Capacidad para trabajar con chapas de diferentes espesores.  Operaciones automatizadas mediante CNC para alta productividad. Aplicaciones Comunes: Las punzonadoras se utilizan ampliamente en la fabricación de productos como electrodomésticos, componentes electrónicos y piezas de automóviles.  Ejemplo: Creación de orificios de ventilación en paneles metálicos de electrodomésticos. 1.5.4 Prensas Las prensas son máquinas que aplican presión sobre una chapa de metal para darle forma, ya sea mediante el embutido, el estirado o el estampado. Se utilizan en procesos de conformado que requieren gran fuerza y precisión para moldear el metal en formas complejas. Aplicaciones Comunes: Las prensas son cruciales en la fabricación de piezas automotrices, como paneles de carrocería, y en la producción de artículos de metal embutidos. Ejemplo: Producción de tapas metálicas para latas de alimentos, donde la chapa se embute en una forma cilíndrica. Ventajas:  Capacidad para conformar chapas en formas complejas con alta precisión.  Alta fuerza de presión para trabajar con metales gruesos y duros.  Versatilidad en la producción de diferentes piezas mediante el cambio de troqueles y matrices. TEMA 2. MÁQUINAS HERRAMIENTA Esta tema desarrolla en detalle las diferentes máquinas herramienta utilizadas en procesos de mecanizado. Los alumnos estudiarán el funcionamiento básico, las capacidades, las limitaciones y las aplicaciones típicas de cada tipo de máquina, como tornos, fresadoras, mandrinadoras, rectificadoras, máquinas de electroerosión y centros de mecanizado. También se abordarán las máquinas de funcionamiento automático, máquinas especiales para la fabricación en serie, y las máquinas para el conformado de chapas y perfiles. Además, se analizarán los elementos constructivos de estas máquinas, incluyendo bancadas, carros, guías, sistemas de generación y transmisión de movimiento, sistemas de fijación de piezas y herramientas, y sistemas de control del posicionamiento. 2.1 OBJETIVOS DEL TEMA  Reconocer y describir el funcionamiento básico de diferentes máquinas herramienta utilizadas en el mecanizado.  Identificar las capacidades y limitaciones de cada máquina herramienta.  Describir las aplicaciones típicas de cada máquina en la industria.  Comprender la estructura y los elementos constructivos de las máquinas herramienta.  Aplicar el conocimiento adquirido para seleccionar la máquina herramienta adecuada para tareas específicas de mecanizado. 2.2 MÁQUINAS HERRAMIENTA PRINCIPALES: Una máquina herramienta es un tipo de máquina utilizada para dar forma a piezas de metal, madera, plástico, u otros materiales sólidos mediante la eliminación de material. Este proceso se realiza mediante la acción de herramientas de corte que operan en una pieza de trabajo fija o en movimiento. Las máquinas herramienta son fundamentales en la manufactura, ya que permiten la creación de componentes con formas, dimensiones y acabados específicos. 2.2.1 Características de las Máquinas Herramienta  Precisión: Las máquinas herramienta están diseñadas para realizar operaciones con alta precisión, permitiendo la fabricación de piezas que cumplen con tolerancias específicas.  Rigidez y Estabilidad: Son construidas con materiales robustos como hierro fundido o acero, lo que les proporciona la rigidez necesaria para soportar las fuerzas de corte sin deformarse.  Automatización: Muchas máquinas herramienta modernas están automatizadas, utilizando sistemas de control numérico por computadora (CNC) para realizar operaciones complejas de manera repetitiva y precisa.  Versatilidad: Aunque algunas máquinas herramienta están especializadas en tareas específicas, muchas son versátiles y pueden realizar varias operaciones diferentes, como taladrado, fresado, torneado y rectificado. 2.2.2 Aplicaciones de las Máquinas Herramienta  Manufactura de piezas automotrices: Se utilizan para fabricar componentes como ejes, engranajes, y bloques de motor.  Aeroespacial: En la fabricación de componentes de precisión como turbinas y estructuras de aviones.  Construcción: En la producción de herramientas y componentes para maquinaria pesada.  Electrónica: Para crear carcasas y componentes internos de dispositivos electrónicos. 2.2.3 Tipos Comunes de Máquinas Herramienta  Torno: Utilizado principalmente para operaciones de torneado, donde una pieza de trabajo cilíndrica se hace girar mientras una herramienta de corte se desplaza a lo largo de su superficie.  Fresadora: Realiza operaciones de fresado, donde una herramienta giratoria con múltiples filos de corte (fresa) elimina material de la pieza de trabajo.  Taladradora: Utilizada para hacer agujeros en una pieza de trabajo mediante una broca giratoria.  Rectificadora: Se utiliza para operaciones de rectificado, que implica la eliminación de pequeñas cantidades de material para obtener una superficie lisa y precisa.  Prensa: Utilizada en operaciones de conformado de metales como estampado, donde una pieza de trabajo se coloca en un troquel y se deforma bajo presión.  Máquinas de Electroerosión (EDM): Estas máquinas utilizan descargas eléctricas controladas para erosionar el material de una pieza de trabajo. Son especialmente útiles para mecanizar materiales duros y piezas con formas complejas que serían difíciles de trabajar con métodos convencionales. Hay dos tipos principales:   Electroerosión por penetración: Utiliza un electrodo de forma específica que penetra en la pieza para crear cavidades precisas.  Electroerosión por hilo (Wire EDM): Utiliza un hilo conductor que corta la pieza de trabajo mediante descargas eléctricas, ideal para perfiles y contornos complejos.  Centro de Mecanizado: Una máquina altamente versátil que puede realizar múltiples operaciones de mecanizado, como fresado, taladrado, roscado y mandrinado, en una sola configuración de la pieza de trabajo. Los centros de mecanizado suelen estar controlados por CNC y son capaces de trabajar en varias superficies de la pieza sin necesidad de cambiar de máquina. 2.3 ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DE LAS MÁQUINAS HERRAMIENTAS: Los elementos constructivos de las máquinas-herramientas son fundamentales para garantizar la precisión, estabilidad, durabilidad y eficiencia durante los procesos de fabricación y mecanizado. En cualquier tipo de máquina-herramienta, estos componentes juegan roles cruciales en el soporte, movimiento y sujeción de las piezas y herramientas. 2.3.1 Bancadas La bancada es la estructura base sobre la que se construye la máquina-herramienta. Su función principal es proporcionar estabilidad y soporte a los demás componentes de la máquina, garantizando una operación libre de vibraciones y deformaciones. Funciones principales:  Soporte estructural: La bancada soporta todos los componentes móviles y el peso de la pieza a mecanizar.  Absorción de vibraciones: Las bancadas deben ser lo suficientemente robustas para absorber las vibraciones generadas durante el mecanizado, lo que ayuda a mejorar la precisión y la calidad del acabado superficial.  Estabilidad térmica: Deben minimizar los efectos de las dilataciones térmicas, ya que los cambios de temperatura pueden afectar la precisión de la máquina. Materiales:  Fundición gris: La fundición es el material más común debido a su alta rigidez, buena capacidad de absorción de vibraciones y estabilidad dimensional.  Acero o aleaciones especiales: Para aplicaciones que requieren mayor ligereza y resistencia a la fatiga o a las vibraciones más altas, algunas bancadas pueden fabricarse con acero.  Concreto polimérico: En algunos casos, se emplean materiales compuestos para mejorar las propiedades de absorción de vibraciones. Ejemplos de bancadas:  Bancadas de torno: En los tornos, la bancada sostiene el carro, el cabezal y el contrapunto. Suele tener guías por las que se desplazan los componentes.  Bancadas de fresadoras: Las fresadoras tienen bancadas diseñadas para soportar el movimiento de la mesa en múltiples direcciones, asegurando precisión en los desplazamientos. 2.3.2 Guías Las guías son componentes mecánicos que permiten y controlan el movimiento relativo entre las diferentes partes de una máquina-herramienta. Su función es guiar el movimiento lineal o rotacional, garantizando precisión y suavidad en el desplazamiento de los elementos móviles. Tipos de guías:  Guías prismáticas: Son guías con una sección transversal en forma de prisma, y su función es asegurar un movimiento lineal preciso. Se utilizan en tornos, fresadoras y rectificadoras.  Guías planas: Permiten el deslizamiento sobre una superficie plana y son comunes en fresadoras y tornos.  Guías de rodamientos o de bolas: Proporcionan un movimiento más suave y rápido, con menor fricción. Se utilizan cuando es necesario minimizar el desgaste y aumentar la velocidad de operación.  Guías de rodillos lineales: Son sistemas de guía modernos que permiten una menor fricción y mayor precisión en movimientos lineales.  Guías hidrostáticas o aerostáticas: Usan un fluido, generalmente aceite o aire, para crear una película entre las superficies en contacto, lo que permite movimientos prácticamente sin fricción, ideales para máquinas de alta precisión. Importancia:  Precisión y repetitividad: Las guías aseguran movimientos controlados y repetitivos, esenciales para mantener la exactitud dimensional en el mecanizado.   Durabilidad: El tipo y calidad de las guías influyen directamente en la vida útil de la máquina, ya que deben resistir el desgaste constante. 2.3.3 Ejes principales El eje principal o husillo principal es el componente encargado de transmitir el movimiento de rotación necesario para realizar el mecanizado. Es el eje donde se monta la pieza (en máquinas como el torno) o la herramienta (en máquinas como fresadoras y taladradoras). Características:  Alta precisión: El eje principal debe mantener una alta exactitud en su rotación para evitar errores en el mecanizado.  Rigidez: Debe ser rígido para evitar vibraciones que puedan afectar la calidad superficial de la pieza.  Velocidad variable: En muchas máquinas-herramienta, el eje principal debe funcionar a diferentes velocidades según los requisitos del proceso (material, tipo de herramienta, etc.).  Sistemas de sujeción del husillo: Existen diferentes formas de sujeción de las herramientas o piezas en el eje principal, como sistemas de pinzas, conos morse, o mandriles de sujeción rápida. Ejemplos de uso:  Tornos: El eje principal sostiene la pieza y la hace girar mientras la herramienta corta material.  Fresadoras y taladradoras: El eje principal sostiene la herramienta de corte, que rota para realizar el mecanizado. 2.3.4 Sujeción de piezas La sujeción de piezas es crucial para mantener la pieza de trabajo fija y correctamente posicionada durante el mecanizado, asegurando que no se desplace ni se deforme durante el proceso. Métodos comunes de sujeción:  Mandriles: Son dispositivos que sujetan la pieza en torno a un eje de rotación. Los mandriles autocentrantes son muy comunes en tornos.  Mordazas: Son dispositivos de fijación mecánica que aprietan la pieza entre dos superficies. Comunes en fresadoras y taladradoras.  Platos de sujeción: Se utilizan en fresadoras y tornos para sujetar piezas de forma irregular o de gran tamaño.  Sistemas de vacío: Se usan en la sujeción de piezas ligeras o delgadas. Un sistema de vacío asegura la pieza a la superficie de trabajo mediante una diferencia de presión.  Electroimanes: Utilizados en rectificadoras y fresadoras para sujetar piezas ferromagnéticas.  Sistemas modulares de fijación: Son sistemas versátiles que permiten ajustar la sujeción de la pieza en diferentes posiciones y configuraciones. Importancia:  Estabilidad: Una buena sujeción asegura que la pieza no se desplace durante el mecanizado, evitando errores dimensionales.  Versatilidad: Diferentes métodos de sujeción permiten mecanizar una amplia variedad de formas y tamaños de piezas. 2.3.5 Sujeción de herramientas La sujeción de herramientas es esencial para mantener la herramienta de corte fija en el portaherramientas o en el husillo, garantizando que permanezca en la posición adecuada durante todo el proceso de mecanizado. Sistemas comunes de sujeción:  Portaherramientas cónicos (conos Morse, ISO, BT, HSK): Son sistemas que permiten insertar herramientas de corte en el husillo de la máquina. Ofrecen precisión y facilidad para el cambio de herramientas.  Portapinzas o mandriles: Se utilizan para sujetar herramientas cilíndricas como brocas, fresas o taladros.  Sistemas de cambio rápido: Son mecanismos que permiten cambiar herramientas de forma rápida y precisa, lo cual es importante en procesos de fabricación automatizados o de alta producción.  Torreta portaherramientas: Utilizado en tornos para alojar múltiples herramientas, permitiendo su cambio rápido durante el mecanizado.  Sistemas de sujeción neumática o hidráulica: Estos sistemas automáticos ofrecen mayor rapidez y precisión en la sujeción de herramientas, y son comunes en máquinas CNC.