Resumen 1 Tecnología II PDF

Summary

Este documento resume los diferentes métodos de fabricación de piezas metálicas, incluyendo procesos con y sin arranque de viruta, como laminación, trefilado, fundición, forjado, estampado, extrusión, sintetización, métodos aditivos y métodos de unión. También describe procesos con arranque de viruta como torneado, fresado, brochado, taladrado, rectificado, amolado, limado, cepillado, roscado, aserrado y dentado. Se proporcionan detalles sobre las operaciones del torno paralelo, sus componentes y tipos de contrapuntas.

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**Resumen 1 Tecnología II** Métodos de fabricación de piezas metálicas [Sin arranque de viruta]: pueden considerarse como procesos primarios, ya que estos requieren de un segundo proceso en el que se ajusta la forma y dimensiones (estos segundos procesos suelen ser los de arranque de viruta) -...

**Resumen 1 Tecnología II** Métodos de fabricación de piezas metálicas [Sin arranque de viruta]: pueden considerarse como procesos primarios, ya que estos requieren de un segundo proceso en el que se ajusta la forma y dimensiones (estos segundos procesos suelen ser los de arranque de viruta) - [Laminación:] fabricación de chapas, planchuelas y barras. Consiste en hacer pasar el material entre cilindros laminadores. - [Trefilado]: consiste en hacer pasar en frio a través de una matriz (trefila) una barra a fin de reducir su sección y calibrar sus dimensiones. - [Fundición]: arena (colar metal en estado líquido en moldes de arena, realizados con un modelo de la pieza), en coquilla (colada de metal en estado líquido en moldes metálicos), molde de resina (colar metal en estado líquido en moldes de resina), inyección (se introduce a presión el metal en estado líquido en moldes metálicos) y microfusión (modelos de cera sobre los cuales se realiza un molde cerámico, cera perdida) - [Forjado]: en caliente, mediante impacto se imprime a un tocho de metal una forma (paso previo al estampado) - [Estampado]: en caliente (mediante impactos se imprime a la pieza la forma de una matriz) en frio (mediante matrices se obtienen piezas de chapa de diferentes formas, mediante corte, doblado, embutido, etc.) - [Extrusión]: fuerza al material a pasar a través de una matriz de forma, generalmente en caliente. - [Sintetización]: compactación de polvos en una matriz y posterior calor y presión sobre la pieza obtenida para su sintetización. - [Métodos aditivos]: prototipado rápido, manufactura a partir de polvos metálicos fundidos y depositados por capas para conformar la pieza. - [Métodos de unión]: soldadura (unión de piezas mediante fusión de sus superficies en contacto o un elemento intermedio), abulonado (unión mediante bulones o tornillos), roblonado (unión mediante remaches) y unión con adhesivos (distintos adhesivos) [Con arranque de viruta]: estos se realizan con máquinas herramientas y mediante procesos mecanizados, es decir que poseen movimientos predeterminados/prefijados, de manera tal que extraiga material en forma de viruta. De acuerdo a los movimientos el grado de precisión. Estos tipos de procesos son costosos, buscan extraer la menor cantidad de material posible, al momento de elegir el proceso de fabricación se basan en el tamaño de la producción. - [Torneado]: mediante el giro de la pieza y con movimientos precisos de la herramienta se obtienen diversas formas de revolución. - [Fresado]: con herramientas rotativas y movimientos lineales de la pieza se obtienen formas diversas en general prismáticas - [Brochado]: la herramienta se fuerza a pasar por un agujero de la pieza, modificando en una sola pasada su sección. - [Taladrado]: ejecuta agujeros cilíndricos en todo tipo de piezas. - [Rectificado]: mediante un abrasivo aglomerado en forma de disco (muela) se realizan operaciones de terminaciones. - [Amolado]: trabajo de desbaste con abrasivos. - [Limado y cepillado]: mediante el movimiento lineal relativo entre pieza y herramienta se obtienen formas prismáticas. - [Roscado]: ejecución de rosca (externos o internos) realizado por diversos métodos - [Aserrado]: corte y separación de piezas - [Dentado]: tallado de ruedas dentadas (engranaje) realizados por diversos métodos. - [Métodos no convencionales]: nuevas tecnologías que involucran la electroerosión. Hacen uso de una [hoja de ruta] (documento en el que se especifican las operaciones y faces necesarias para fabricar una pieza), [ciclo de fabricación] (es la sucesión de operaciones, compuesta por diversas fases, pero sin cambiar de posición o de maquina la pieza) las operaciones se enumeran de 10 en 10 para tener la posibilidad de agregar operaciones posteriores sin tener que modificar la numeración de los anteriores. Movimiento de corte (MC): provoca la acción de corte propiamente dicha. Movimiento de avance (MA): extiende la acción cortante a toda la superficie a realizar. Determina la forma de la pieza. Movimiento de registro (MR): regula la penetración de la herramienta. Determina la dimensión de la pieza. ![](media/image2.png) Para seleccionar el proceso más conveniente se debe tener en cuenta **forma de las superficies**: de revolución se usan tornos; prismas o superficies planas se usa fresado o limado, **Dimensiones de la pieza, precisión requerida** y **tamaño de la producción.** En el eje X número de piezas a fabricar, en el eje Y el costo en pesos, la ordenada al origen será el costo fijo (cualquier insumo que se necesite para comenzar a producir)y la pendiente será el costo variable. Costo de una pieza = costo fijo + costo variable [Costos por criterios de amortización]: es asignar a cada pieza la parte del costo que le corresponde por reafilado. Por lo que la amortización de todos los costos fijos para cada pieza a ser fabricada será: Amortización c. fijos = c. herramienta/n + c. dispositivo/n + c. reafilado/ **Proceso de torneado** El torneado consiste en hacer rotar una pieza sobre su propio eje y por medio de una herramienta con un movimiento predeterminado extraer material en forma de virutas. Tipos de tornos: todos los tornos a comparación del torno de control automático, poseen menor costo inicial y bajo mantenimiento. - Torno paralelo: son utilizados para realizar piezas únicas o de series muy bajas, o usualmente en líneas de producción medianas, debido a que sus movimientos son realizados de forma manual y no posee cambios rápidos de las herramientas. ![](media/image4.png) [BANCADA]: es la base de la máquina, generalmente hecha de fundición gris en una sola pieza, es hueca para permitir el desahogo de las virutas y los líquidos refrigerantes, pero posee nervaduras internas para darle rigidez. Posee dunas guías (A) las cuales alinean y soportan al carro principal (B) y la contrapunta (C), están en dirección paralela al eje de rotación del torno. El carro secundario (E) se encuentra sobre el carro principal y posee un movimiento perpendicular a la dirección longitudinal de las guías. La brida (D) ajusta/fija la posición de la contrapunta a la bancada y las reglas (F) que limitan el juego vertical del carro. [CABEZAL Y HUSILLO]: el cabezal va montado sobre la bancada y posee en su interior los soportes para el giro preciso del husillo, en su extremo llevara los distintos tipos de platos para tomar la pieza. El cabezal posee una caja motriz que permite al husillo girar a diferentes velocidades. El husillo es hueco para permitir el pasaje del material a tornear, sobresale por la parte posterior del cabezal durante el trabajo. [CARROS]: **carro principal o longitudinal** va montado sobre las guías de la bancada y posee movimientos longitudinales. La herramienta posee un movimiento paralelo al eje de rotación del husillo. Puede ser movido de forma manual o en forma automática (como la barra de cilindrar y el tornillo patrón). **Carro secundario o transversal** va montado sobre guías dispuestos en el carro principal y se mueve en sentido perpendicular al eje de rotación del husillo. Puede ser movido de forma manual o automático; el avance automático puede ser dado a un solo carro por vez. **Carro porta herramientas o "charriot"** va montado encima del carro secundario, posee la torre portaherramientas que sirve para fijar la herramienta. Este carro se desliza sobre guías y puede girarse alrededor de un eje vertical, por ende, tomar un ángulo oblicuo con respecto al eje de rotación del husillo. Su movimiento es únicamente de forma manual. ![](media/image6.png) [ORGANOS DE TRANSMISION]: es una cadena cinemática del torno paralelo, el movimiento de rotación proveniente de la [polea motora] (motor eléctrico) que se encuentra en el cabezal del trono el cual dota al husillo de la velocidad necesaria de acuerdo a la pieza. Del cabezal sale un eje [lira o guitarra] (juego de engranajes externos) que se vincula con la [caja de avances]. La caja permite accionar los carros necesarios, en forma coordinada con la rotación del husillo; a la salida de la caja hay dos órganos la [barra de cilindrar] (es un eje de sección hexagonal que realiza el accionamiento de avance del carro principal o secundario, se utiliza para operaciones generales las cuales requieran de gran desbaste) y el [tornillo patrón] (es un tronillo de rosca cuadrada es el que transmite el avance al carro en el caso de realizar rosca, proporciona movimientos de avance muy precisos). [CONTRAPUNTA]: esta sobre las guías de la bancada y se encuentra en el extremo opuesto del cabezal. Puede desplazarse sobre la bancada y puede ser fijada en distintas posiciones a lo largo de esta, una vez fijada en posición su husillo puede ser movido manualmente en sentido longitudinal. El husillo posee un agujero cónico en el que se puede colocar una contrapunta o herramientas para producir mecanizados en el sentido del eje de rotación de la pieza. Tipos de contrapuntas: A) cono Morse ejerce rozamiento sobre la pieza generando calor, B) montada sobre rodamientos y acompañan el giro de la pieza, C) contrapunta para tubos y D) posee un dentado frontal que se clava en la pieza, se suele utilizar cuando se trabaja con piezas blandas. ![](media/image8.png) **Piezas tomadas con plato universal**: son piezas cortas, tomadas mediante un plato de tres o cuatro mordazas. Estos poseen un sistema de mordazas que se abren con una llave especial para luego apretar la pieza entre ellas. En los platos de tres mordazas estas se abren o cierran en forma simultánea, mientras que en los platos de cuatro mordazas se abre o cierra cada una de ellas en forma independiente o si es necesario se pueden abrir o cerrar de forma simultánea. Las mordazas pueden agarrar la pieza a través del husillo o a través de los escalones que esta presenta cuando dicha pieza supera el diámetro del husillo. **Piezas tomadas entre puntas**: son piezas longitudinales, para este agarre en el husillo se coloca un plato liso que posee en su centro una punta cónica y en su periferia un perno de arrastre, al cual se le coloca la brida de arrastre (encargada de imprimir el movimiento de rotación). Este perno presenta ranuras radiales para fijarlo en la posición que resulte más conveniente. **Combinación de las dos anteriores**: consiste en tomar la pieza con un plato de tres o cuatro mordazas en un extremo y apoyarle la contrapunta en el otro extremo. Se utiliza para fabricar piezas de mediana longitud. [LUNETAS]: cuando la pieza es expansivamente larga, se la puede soportar adicionalmente en su zona media con las lunetas. Estas pueden ser fijadas a la bancada del torno en una determinada posición o pueden ser de acompañamiento. Las lunetas se las fija al carro principal y se va moviendo con este. [PORTAHERRAMIENTAS:] sistema que permite tomar las distintas herramientas a utilizar. Este debe regularse en altura para hacer coincidir la punta de la herramienta con el eje del husillo y poder cambiar las herramientas con facilidad. Exttisten diversos tipos de porta herramientas, puede para una herramienta o hasta cuatro. Operaciones del torno paralelo: ![](media/image10.png) ![](media/image12.png) ![](media/image14.png) Estas deformaciones plásticas se realizan sin extracción de viruta. El **moreteado** es imprimir la forma de una ruedita de material duro sobre la pieza mediante deformación plástica de la misma. El **repujado** deforma plásticamente una pieza de poco espesor sobre un mandril que posee la forma que se quiere dar. - Torno semiautomático: se utilizan en producciones medianas a grandes, producciones repetitivas de piezas específicas. Estas se programan sus movimientos para realizar la pieza, estos cumplen todas las fases y se detienen, por lo que tiene que intervenir el operario para iniciar el ciclo nuevamente. [Tipo revolver]: este torno posee un primer carro de movimiento longitudinal, este posee una torre portaherramientas anterior en la que puede montarse 4 herramientas y un portaherramientas posterior donde se monta 1 herramienta; y un segundo carro también de movimiento longitudinal que lleva una torre portaherramientas giratoria con seis diferentes posiciones. Pueden montarse en total 11 herramientas. En esta máquina suelen producirse piezas que presenten un mayor número de operaciones a realizar en forma axial. ![](media/image16.png) [Herramientas múltiples]: se trabaja simultáneamente con muchas herramientas dispuestas en dos carros, uno a cada lado de la pieza a mecanizar uno por arriba (carro posterior) y el otro por abajo del eje de la pieza (carro anterior), dándole a estos una inclinación tal que sirve de ángulo de incidencia para las herramientas (permite la conservación del filo de corte de las mismas). Los dos carros del torno llevan cada uno un portaherramientas, los cuales son unos cubos con ranuras en donde se insertarán las herramientas. Estos portaherramientas pueden montarse y desmontarse fácilmente. Las piezas a realizar serán las que presenten preponderancia de operaciones en la superficie lateral. La cantidad de herramientas que puede utilizar son las que entren. Por lo general en este torno se trabaja entre puntas. \*Carro posterior: movimiento transversal (perpendicular al eje de rotación)\ \*Carro anterior: movimiento longitudinal (paralelo al eje de rotación de la pieza) - Torno automático: se utilizan en producciones medianas a grandes, producciones repetitivas de piezas específicas. Estos se programan para realizar la pieza una a continuación de otra sin la intervención del operador. Realiza piezas en un tiempo muy corto, con gran precisión y a un costo bajo. [(torno de un husillo]) Estos tornos poseen además carros portaherramientas en números variables que atacan a la pieza en forma perpendicular al eje de rotación, estos carros avanzan sobre la pieza en forma secuencial según se haya programado. Los carros son accionados por levas. ([Torno de múltiples husillos]) En estos tornos trabaja simultáneamente 6 barras de material, produciéndose el avance de las mismas cada vez que estas pasan por la posición 1 hasta la 6 donde se tronza; por lo que sus herramientas actúan todas al mismo tiempo. La torre revolver no gira, sino que únicamente avanza y retrocede. Se utiliza para producciones de muy alto número de piezas. El operario solo debe controlar que todo funcione adecuadamente y suministrar una nueva barra cuando este lo necesite. [Materiales para tornos automáticos]: en los tornos automáticos se pueden trabajar todo tipo de materiales metálicos, pero existe el problema de la extracción de la viruta. La **viruta corta** no presenta problemas para su extracción ya que cae por gravedad a la bandeja del fondo del torno o manualmente o con extractores motorizados; pero las **virutas largas** pueden enrollarse en las herramientas o partes del torno produciendo problemas en la operación continua. El bronce y el latón son los más utilizados debido a su viruta corta. Los aceros dúctiles son los que presentan virutas largas, a excepción de aceros como SAE 1112 con 0.12% de C es un acero resulfurado; y el acero SAE 12L14 con 0.14% de C con agregado de plomo. - Torno copiador: consiste en copiar una "pieza patrón" o una "plantilla" con la forma de la pieza que se quiere producir. Son similares a un torno paralelo con la diferencia de que el movimiento del carro transversal es comandado por un sistema hidráulico, mientras el carro principal se encuentra avanzando con movimiento continuo. El carro secundario presenta la posibilidad de moverse libremente en sentido perpendicular al eje de rotación de la pieza y es empujado contra la plantilla por un resorte. Al desplazarse el carro principal con una velocidad constante la punta de la herramienta describirá una trayectoria igual al perfil de la plantilla, reproducirá el perfil deseado. Esta herramienta se utiliza para la producción en serie de piezas con perfiles complicados o con superficies cilíndricas, sobre todo en piezas de madera. - Torno vertical: estos tornos constan de un pórtico sobre el cual se deslizan varios carros portaherramientas, cada uno de los cuales tiene avance independiente, pudiendo ejecutar varias fases a la ves sobre diferentes superficies de la pieza. Posee dos carros porta herramienta y un tercer carro que posee una torre giratoria de 5 posiciones. Esta máquina se utiliza para fabricar piezas de gran tamaño. - Torno frontal - Torno a control numérico: son tornos paralelos en el que el movimiento de la herramienta puede ser programada mediante computadora, se utiliza en todo tipo de producción Proceso de Fresado Procedimiento mediante el cual la herramienta (fresa) provista de aristas cortantes dispuestas simétricamente alrededor de un eje, gira con movimiento uniforme y arranca el material de la pieza. Dos formas de arranque de viruta por fresado: \***Corte periférico o tangencial**: los filos de la fresa se encuentran en la parte cilíndrica de la misma\ \***corte frontal**: los filos de la fresa se encuentran en la base del cilindro o su cara frontal. Según la posición de trabajo: \***fresado horizontal**: donde el usillo de la maquina fresadora es horizontal.\ \***Fresado vertical**: donde el husillo de la maquina fresador es vertical. \***fresado en concordancia**: cuando el movimiento de avance se aplica en la misma dirección que el de corte, esto da como resultado virutas gruesas en la entrada y delgadas en la salida, lo que garantiza un fresado estable y una mayor vida útil de la herramienta.\ \***fresado en oposición**: si los sentidos son opuestos, esto da como resultado virutas delgadas en la entrada y virutas gruesas en la salida. Fresadoras según la posición del husillo principal: - [Fresadora Horizontal]: esta máquina herramienta se compone de un bastidor A que constituye una sólida estructura con el montante posterior. Dicho montante o columna lleva dos guías sobre las que se desliza verticalmente la ménsula B. Esta posee en su parte superior dos guías prismáticas para el desplazamiento transversal del carro C, el cual posee en su parte superior dos quías para el desplazamiento longitudinal de la mesa portapiezas D. realiza corte tangencial. Las piezas a fresar deben fijarse para ello la mesa posee unas ranuras longitudinales denominadas ranuras en T, sobre las que se fijan tornillos con cabeza especial. - [Fresadora vertical]: es muy parecida a la fresadora horizontal, con la diferencia de que el husillo está orientado en forma vertical. El método de trabajo es similar aquí se utiliza fresas de corte frontal. En ciertas fresas el cabezal tiene la posibilidad de ajustarse a un determinado ángulo con respecto a la mesa a 45º a cada lado. Otras pueden girar alrededor del eje horizontal y del eje frontal. Se utiliza para pequeñas series de fabricación. - [Fresadora universal (horizontal y vertical]): se utiliza para pequeña a mediana producción. Es una fresadora horizontal cuya parte superior esta acoplada a la bancada por medio de guías. Estas permiten desarmar la fresadora, moviendo hacia atrás la parte superior y a su vez extrayendo el eje horizontal, para en su lugar colocar un cabezal vertical completo. Poseen la posibilidad de girar la mesa longitudinalmente alrededor del eje vertical unos45º para cada lado. **Aparato divisor**: Posee un husillo A en el cual se montan platos similares a los del torno para tomar la pieza. El husillo está relacionado con la manivela B a través de tornillo sin fin E y corona D de relación de trasmisión 1:40. Entonces la relación 1:40 significa que girar 40 vueltas la manivela B, el husillo A dará una vuelta completa. El aparato divisor posee varios discos con agujeros, intercambiables para dar versatilidad de trabajo posible. La manivela tiene un obturador que se fija sobre algún agujero del disco. ![](media/image22.png) **Distintos tipos de fresas**: α + β + δ: 90º el ángulo de incidencia se presenta en una pequeña faja de ancho f, y luego sigue el perfil del diente con la forma necesaria para cerrar el vacío entre diente y diente, espacio que será ocupado por la viruta hasta desalojarla. El ángulo de ataque por lo general tiene forma plana. ![](media/image24.png)![](media/image26.png) Distintas fresas de *corte tangencial*: dentado helicoidal donde el contacto con la pieza se produce en forma progresiva y hay varios dientes trabajando a la vez; y dentado recto donde el diente entra en contacto con la pieza de golpe, lo que produce vibraciones y por ende una mala terminación. (segunda imagen) Distintas fresas de *corte frontal*: A, B y C son fresas cilíndricas frontales huecas, la D es una fresa cilíndrica con mango cónico, la E, F y G son fresas de discos de tres cortes y la H e I poseen insertos de metal duro soldados. (tercera imagen) \***Fresas de vástago**: las cuales se utilizan para la ejecución de ranuras de diversos tipos. ![](media/image28.png)\ \***Fresas de forma**: para formas relativamente complejas, debido al alto costo se subdivide el perfil a fresar en varias formas más sencillas. Herramientas de corte y sus materiales La herramienta es el elemento que por medio de un filo adecuado produce la separación del material en forma de "virutas" en los procesos de mecanizado. La herramienta debe ser más duro que el material de la pieza y debe tener resistencia al desgaste. [Herramientas de torno]: la herramienta debe poseer en su filo la forma de cuña, ósea que mientras mayor sea el ángulo de ataque mejor se introducirá la herramienta en el material, pero provoca que la herramienta se hace más fina y la resistencia de esta será menor y correrá el riesgo de romperse. El ángulo de incidencia es necesario para separar la superficie de la herramienta de la zona que ya ha sido cortada y de esta manera reducir la fricción y el calentamiento de la pieza y la herramienta. Mientras mayor sea el ángulo será mejor porque la herramienta se encontrará más alejada, pero esta se afina el cuerpo de la herramienta perdiendo resistencia. La superficie de ataque y la superficie de incidencia la intersección de ambas dará lugar a una recta que es el filo de corte de la herramienta. La superficie de ataque es por donde se desliza rozando la viruta. ![](media/image30.png) [Forma geométrica de una herramienta de torno]: el filo presenta con respecto al eje de la pieza un ángulo de inclinación del filo principal. Se puede producir un calzo filo o filo recrecido, esto se da porque se produce en el filo el depósito de una parte del material, esto hace que el ángulo de ataque sea variable a lo largo del trabajo dando como resultado final una rugosidad superficial mayor que la esperada. [Tipos de vitara en el mecanizado]: independiente del tipo de viruta que dé el material, se puede forzar a que la misma se corte disminuyendo el ángulo de ataque lo que hace que la viruta se curve más hasta quebrarse, o modificando la velocidad de corte y el avance o la profundidad de la pasada, o en muchas herramientas se utilizan los denominados rompevirutas que son obstáculos en la cara de ataque. [Formas de las herramientas de torno:] Algunas herramientas poseen el filo en forma de curva ya que esta depende de la manera en que la herramienta acomete sobre la pieza. Las herramientas van perdiendo su filo por lo que necesitan ser refiladas, los sucesivos refilados de las herramientas (cara de ataque y cara de incidencia) lleva a la pérdida del perfil inicial. Problema que ocasiona en las herramientas dotadas de una forma especial para reproducir elementos iguales, formas curvas. Para evitar el problema se recurre al diseño de herramientas de perfil constante ya que el refilado de estas se realiza únicamente en la cara de ataque. ![](media/image32.png) ![](media/image34.png) [Herramientas de forma] - **Herramientas de barra**: presentan la dificultad de que la punta de la herramienta baja con respecto al centro del trono con cada reafilado por lo que hay que colocar suplementos para volver a ponerlo a punto. - **Herramientas prismáticas**: presentan un portaherramientas especial M, que permite restituir la altura de la herramienta H con cada afilado, por la forma permiten una cantidad grande de afilados ósea una mayor vida útil. - **Herramientas circulares**: se emplean cuando se deba realizar una sucesión de radios empalmados entre sí. [Los materiales para herramientas]: las herramientas también deben poseer una adecuada resistencia mecánica para absorber los esfuerzos a que son sometidas en el proceso de corte. Deben mantener sus propiedades mecánicas con la temperatura, debido a que estas durante el proceso de mecanizado se calientan. Siglo XIX se usaban **aceros al carbono** con porcentajes altos de carbono (0,70 a 0,90% C) debidamente templados y revenidos. Siglo XX se usaban **aceros aleados** los que permitieron incrementar las velocidades de corte, denominados aceros rápidos. Segunda guerra mundial se usaban **carburo de tungsteno** (CW) es un material cerámico, denominado metal duro. En los 80 se usaba el **recubrimiento** de aceros rápidos o metales duros con capas de distintos materiales cerámicos y desarrollo de materiales cerámicos especiales utilizados directamente como material de la herramienta. También se utilizaba **diamante** como material de herramientas - **Herramientas de aceros rápidos**: aceros fundamentalmente aleados con Tungsteno (W), molibdeno (Mo), cromo (Cr), vanadio (V), cobalto (Co), etc. Templados y revenidos. Se los puede agrupar en dos grupos según el elemento de aleación principal \*aceros rápidos tipo T, cuya base es de tungsteno \*aceros rápidos tipo M cuya base es el molibdeno. Los aceros rápidos para el temple deben llevarse hasta 1300ºC. Aceros súper rápidos son tipo T o M con el agregado de Cobalto. Existen en el mercado los bits, son barras de sección cuadrada o rectangular que ya vienen con el tratamiento térmico adecuado, con sus caras rectificadas a la cual se les talla mediante abrasivos la geometría necesaria de acuerdo al tipo de herramienta que se necesite. - **Herramientas de haceros duros**: en un primer momento se pensó en utilizar carburos como material de herramientas, pero el problema fue su fragilidad. Así surgió la idea de realizar pequeñas plaquitas con carburo de tungsteno las cuales se fijan en la punta de un mango de acero y se la haría trabajar a la compresión para lo cual los materiales muy frágiles resisten muy bien. estos se denominaron metal duro o vidia (significa "como el diamante") es un acero común con una plaquita de metal duro soldada en su punta. Este material pasa por un proceso de sintetizado de fase fluida, en el mismo hay un elemento duro que es el Tungsteno y un ligante metálico cobalto, ambos se mezclan en forma de polvo en distintas proporciones. - Herramientas recubiertas: las placas de recubrimiento son muy finas del orden de 2 a 10 um. Los recubrimientos más usados son: \*nitruro de titanio (TiN), este es el de mayor aplicación y presenta un color característico dorado \*carburo de titanio (TiC) \*nitruro de titanio-aluminio (Ti AlN) \*oxido de aluminio (Al2O3). - Otros materiales de herramientas: plaquitas de cerámica, las cuales consistían fundamentalmente en dióxido de aluminio de fabricación sintetizada, tiene resistencia al desgaste, baja tenacidad por lo que los insertos son en general de forma cuadrada con ángulo de ataque negativo para que trabajen a la compresión y no flexión. Cermet pueden ser con base de óxido de aluminio o con nitruro de silicio. El Cermet se obtiene sintetizando polvos de carburo de titanio y nitruro de titanio con un ligante metálico, a eso se debe su nombre CERamic por los elementos duros y METal por el ligante. Plaquitas de policristalinas se dividen en dos grupos \*diamante policristalino obtenido sintéticamente\*nitruro de boro cubico "diamante negro". Ambos son materiales duros y frágiles, con ángulos de ataque negativo. Procesos de brochado Consiste en arrancar linealmente y en forma progresiva la viruta de una superficie de la pieza mediante una sucesión ordenada de filos de corte. En la operación de brochado el único movimiento existente es el corte. Las brochas poseen una cantidad de dientes que van de los 20 a los 50. Son herramientas muy costosas. Brocha de interiores: la herramienta opera dentro de un agujero pasante previo, el cual se trasformará por una sucesión ordenada de dientes que van cambiando su forma hasta llegar al perfil final. Están constituidas en un acero rápido, requieren de tratamiento térmico temple y revenido. Es un proceso que se utiliza para grandes series ya que la herramienta debe ser construida especialmente para la forma que se quiere obtener. Es un procedimiento que se realiza en una sola pasada por lo que es poco el tiempo de mecanizado por cada pieza y además no necesita de operación calificados. - **Mango**: parte de la brocha desde la cual se produce el tiro, en su extremo posee la forma del sistema acuerdo a al sistema que posea la maquina a usar. - **Guía**: parte cilíndrica que entra sin juego en el agujero inicial que se quiere transformar. - **Parte cónica**: sucesión de dientes con un incremento constante por cada diente en el sentido radial. La cantidad de dientes depende del espesor del material a extraer y de la carrera de la maquina a utilizar. - **Parte cilíndrica**: en esta parte se ubican 4 o 5 dientes exactamente iguales con incremento nulo y con la forma final del perfil a obtener (dientes de terminación) cuando se produce el reafilado de la brocha se procede a rectificar la cara de ataque de cada diente, con lo cual la altura de los mismos disminuye. El primer diente de la zona cónica deja de trabajar ya que queda con una dimensión menor al diente de la guía. [Paso de la herramienta por el agujero]: **Empujado de brocha** (solicitándola a compresión), este puede presentar problemas de pandeo o **tirado de la brocha** (solicitándola a tracción). ![](media/image38.png) Con respecto a la posición de trabajo de la herramienta: \***brochado horizontal**: estas son utilizadas para la producción de piezas pequeñas. Consta de un cilindro hidráulico en la punta de cuyo vástago se toma la brocha. Posee una zona de apoyo en la cual se coloca la pieza a brochar. El accionamiento puede ser mecánico o hidráulico. ![](media/image40.png) La bomba hidráulica A movida pro el motor eléctrico B aspira el aceite del tanque C. el aceite pasa por la válvula reguladora de presión E, el cual envía el aceite de retronó al tanque por el conducto G en el caso de que la presión supere el valor fijada. De la válvula reguladora el aceite va a la válvula direccional H, el cual envía aceite a uno u otro lado de los cilindros hidráulicos, ya sea que se esté realizando la carrera de trabajo o la de retorno. El operario coloca la pieza en posición inicial y acciona la válvula para producir la carrera de trabajo. Cuando el pistón I del cilindro hidráulico L llega a su posición final, el trabajo está concluido y el operario retira la pieza terminada, para luego invertir la posición de la válvula H y producir la carrera de retorno de la brocha, para estar en condiciones de ejecutar una nueva pieza. El manómetro Q indica la presión en el momento del brochado. Cuando la brocha pierde su filo, la fuerza del brochado va incrementado, lo que puede ser detectado por el manómetro. Otra indicación de perdida de filo es la rugosidad superficial de la pieza.\ \***brochado vertical**: estas son utilizadas para la producción de piezas largas. La brochadora trabaja en forma vertical, y el funcionamiento es el mismo que el horizontal. La diferencia es que posee dos mangos, uno de cada extremo, y el accionamiento es producido por dos cilindros hidráulicos en vez de uno. Esto se debe a que se trabaja con brochas de mayor tamaño y pesos que no permiten ser manejados en forma manual por el operario. ![](media/image42.png) \***Brochas de exterior**: se utiliza para grandes producciones. Trabaja sobre superficies abiertas. Esta se constituye en partes ya que es más fácil para luego poder cambiar la parte de la brocha con rotura y no toda la herramienta. El diseño de la brocha de exterior se hará de acuerdo al arranque de material que realizan los dientes, haciendo que cada uno de los dientes extraiga una sección de material semejante, con lo cual la fuerza que ejerce cada uno de los dientes sea lo más parecido posible.\ \***brochadoras especiales**: brochado continuo, en el que se cuenta con una cadena en movimiento con alojamientos especiales para una determinada pieza, la cual es cargada en la cadena de manera automática. La brocha se encuentra fija en el espacio y las piezas son obligadas a pasar contra la brocha por la cadena. Se realiza el mecanizado de piezas pequeñas. ![](media/image44.png)\ \***brochado POT:** el proceso consiste en una brocha cerrada que trabaja sobre la superficie exterior de la pieza. La brocha se arma por medio de sectores longitudinales que pueden ser cambiados cuando se necesita afilarlos o reemplazarlos por alguna rotura. Proceso de taladrado La herramienta broca esta animada de un movimiento de rotación que provoca la acción cortante y de un movimiento de avance en el sentido del eje de la perforación. En este proceso no existe el movimiento de registro ya que este corresponde al diámetro de la broca. La viruta a medida que es arrancada por los dos filos de la broca, se enrollan en forma de espiral y se desliza por los dos canales helicoidales de descarga que posee la misma broca, hasta salir del agujero que se está realizando. La herramienta presenta una superficie de ataque por la cual desliza la viruta y una superficie de incidencia. La intersección de ambas determina el filo. En las brocas helicoidales presentan dos filos, estos comienzan a una distancia radial del eje de la broca igual a la mitad de dicha recta, en esta parte central no existe filo cortante se le denomina zona muerta de la broca. En la parte cilíndrica de la broca que determinan el diámetro pueden verse dos fajas de ancho F denominadas fajas guía de la broca y son de pequeño ancho para minimizar el roce de la herramienta sobre el borde del agujero. ![](media/image46.png) [Tipos de taladradoras] - **Portátil**: trabajos hogareños o piezas chicas o en los trabajos de montaje de obra. Son de accionamiento eléctrico o neumático. Por lo general alojan brocas de hasta 10 o 12mm. - **Sensitiva**: el avance de la broca se produce de forma manual por el operario a través de una manivela que hace bajar el husillo y sentir al resistencia de la pieza a ser perforada e ir regulando el avance en consecuencia. Esta consta de una mesa sobre la cual se fija una columna en forma perpendicular, y en el extremo de la columna está el cabezal de la máquina. El husillo es accionado por un motor eléctrico a través de un sistema de poleas escalonadas que permiten seleccionar 3 o 4 diferentes velocidades de rotación del husillo. El cabezal completo puede subirse o bajarse para adaptarse a la altura de la pieza. - **De columna con cabezal único**: se utiliza para trabajar piezas de mayores dimensiones. En esta el motor eléctrico acciona el usillo a través de una caja de engranajes, la que por medio de placas permites seleccionar la velocidad de rotación del husillo. El avance puede ser en forma manual o mediante una caja de engranajes (caja de avance) la cual se puede seleccionar el avance y del husillo. Posee un mandril ajustable para brocas de hasta 13mm (mango cilindrado) y para brocas de mayor diámetro se las coloca sin mandril y poseen un mango cónico. - **Taladradora radial**: con esta máquina se puede taladrar piezas grandes y volumétricas. El husillo puede trasladarse sobre las guías del brazo variando la distancia entre el husillo y la columna, y a su vez todo el brazo puede girar alrededor de la columna. Posee una mesa con ranuras en forma de T que permiten la fijación de las pizas. El motor eléctrico y las cajas de velocidad y de avance se encuentran montados sobre el brazo y hay otro motor auxiliar sobre la columna para subir y bajar el brazo por medio de una cremallera ya que por su peno no se puede en forma manual. - **Torreta revolver**: tiene una columna la cual posee un sistema de cambio rápido de herramientas por medio de una torreta giratoria. Con este sistema se agiliza la producción. - **Taladradora de columna con cabezal múltiple**: esta máquina es tres o cuatro taladradoras de columnas unidas sobre una misma base. Cada una de ellas trabaja independientemente, pero posee una mesa única. Esto permite el ahorro de tiempo de cambio de herramientas. ![](media/image48.png) - **Taladradora de husillos múltiples**: esta máquina posee un cabezal con cantidades variables de husillos, los cuales son regulables con respecto a sus posiciones, para adecuarlo según la pieza. El tiempo de preparación de la maquina es mucho, pero se hacen bajar todas las brocas a la ves produciendo todos los agujeros en la pieza, reduciendo el tiempo de producción de dicha pieza. Es posible construir un cabezal específico para realizar una determinada pieza para una taladradora común. - **Taladradora de cabezales automáticos**: se utiliza para producciones muy altas. Está compuesta por una seria de cabezales que trabaja de forma independiente, pero todas a la vez sobre la pieza. Estas máquinas se construyen especialmente para una pieza determinado, es decir se realiza un bastidor estos cabezales tienen normalizados y poseen su motor eléctrico y su sistema de avance propio. - **Dispositivos de taladrado**: trazado de piezas para taladrado (se utiliza en pequeñas producciones y para piezas con pocos agujeros), buje guía de taladrado (se utiliza para producción alta) y dispositivos de taladrado como ser plantillas. ![](media/image50.png) Operaciones que pueden realizarse en la taladradora: a. Taladrado con broca helicoidal b. escariado (para calibrar el diámetro) c. ejecución de un alojamiento de un tornillo tipo alem d. Escareado de dos pasos (dos pasadas sucesivas con la misma herramienta) e. Avellanado f. Roscado con macho de roscar g. Escariado con escariador cónico (para alojar espinas cónicas de posicionamiento)

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