Maquinas Y Herramientas.docx

Instituto Tecnológico Superior

Vida Nueva

COMPENDIO DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS

4 CREDITOS

1. Datos informativos:

Carrera/s

Nivel

Electromecánica

5

Mecánica Automotriz

4

www.istvidanueva.edu.ec Tecnológico Vida Nueva

http://campus.istvidanueva.edu.ec/ 1

2. Índice 1.

Datos informativos: ................................................................................ 1

2.

Índice ..................................................................................................... 2

3.

Introducción ........................................................................................... 4

4.

Prerrequisitos ......................................................................................... 5

5.

Evaluación inicial ................................................................................... 6

6.

Orientaciones generales para el estudio ................................................ 7

7.

Desarrollo de contenidos: ...................................................................... 8 Unidad I: GENERALIDADES .......................................................................... 8

Objetivos ............................................................................................................ 8 Contenidos ......................................................................................................... 8 B) Máquinas herramientas por deformación del material..................... 12 Evaluación ........................................................................................................ 16 Unidad II: CLASIFICACION .......................................................................... 18 Objetivos .......................................................................................................... 18 Contenidos ....................................................................................................... 18 Estrategias de enseñanza – aprendizaje ......................................................... 28 Evaluación ........................................................................................................ 29 Recursos .......................................................................................................... 30 UNIDAD III: MAQUINAS HERRAMIENTAS ESPECIALES .......................... 31 Estrategias de enseñanza – aprendizaje ......................................................... 43 Evaluación ........................................................................................................ 44 Recursos .......................................................................................................... 45 Unidad IV: EL TORNO .................................................................................. 46 Objetivos .......................................................................................................... 46 Contenidos ....................................................................................................... 46 INTRODUCCIÓN ................................................................................. 46 OPERACIONES DEL TORNEADO ..................................................... 74 OPERACIONES ESPECIALES ........................................................... 76 Estrategias de enseñanza – aprendizaje ......................................................... 79 Evaluación ........................................................................................................ 79 Recursos .......................................................................................................... 80

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Unidad V: LA FRESADORA ......................................................................... 81 Objetivos .......................................................................................................... 81 Contenidos ....................................................................................................... 81 Estrategias de enseñanza – aprendizaje ....................................................... 117 Evaluación ...................................................................................................... 119 Evaluación práctica. ....................................................................................... 119 Recursos ........................................................................................................ 119 Unidad VI: INTRODUCCION A LAS OPERACIONES DE RECTIFICADO . 120 Objetivos ........................................................................................................ 120 Contenidos ..................................................................................................... 120 Estrategias de enseñanza – aprendizaje ....................................................... 133 Evaluación ..................................................................................................... 134 Evaluación práctica. ...................................................................................... 134 Recursos ....................................................................................................... 134 Unidad VII: PLANEACION DEL TRABAJO................................................. 135 Objetivos ........................................................................................................ 135 Contenidos ..................................................................................................... 135 Estrategias de enseñanza – aprendizaje ....................................................... 148 Evaluación ...................................................................................................... 149 Evolución práctica. ........................................................................................ 149 Recursos ....................................................................................................... 149 8.

Bibliografía ......................................................................................... 150

MAQUINAS RECTIFICADORAS.................................................................... 150 PLANEACION DEL TRABAJO ....................................................................... 150 9.

Glosario ............................................................................................. 151

10.

Anexos ............................................................................................... 151

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HERRAMIENTAS Introducción

3. Introducción Se estudia las máquinas herramientas de mecánica industrial así como su clasificación y aplicaciones de cada máquina, sus movimientos principales y la geometría de las respectivas herramientas para que el estudiante pueda aplicar dentro del campo práctico. Estas máquinas pueden clasificarse en tres categorías: máquinas desbastadoras convencionales, prensas y máquinas herramientas especiales. Las máquinas desbastadoras convencionales dan forma a la pieza cortando la parte no deseada del material y produciendo virutas. Las prensas utilizan diversos métodos de modelado, como prensado o estirado. Las máquinas herramientas especiales utilizan la energía luminosa, eléctrica, química o sonora, gases a altas temperaturas y haces de partículas de alta energía para dar forma a materiales especiales y aleaciones utilizadas en la «, tecnología moderna. Estas

máquinas

especializadas

permitían

fabricar

productos

estandarizados con un coste bajo, utilizando mano de obra sin cualificación especial. Sin embargo, carecían de flexibilidad y no podían utilizarse para varios productos ni para variaciones en los estándares de fabricación. Para solucionar este problema, los ingenieros se han dedicado durante las últimas décadas a diseñar máquinas herramientas muy versátiles y precisas, son controladas por ordenadores o computadoras, que permiten fabricar de forma barata.

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HERRAMIENTAS Prerrequisitos

4. Prerrequisitos Para iniciar estos contenidos el estudiante debe tener en cuenta lo siguiente: Tener conocimientos de:    

Ajuste Mecánico Dibujo Técnico Metrología e Instrumentación Seguridad Industrial

Haber aprobado:  Tecnología de Materiales Además de conocer las herramientas manuales ángulos principales, identificar el plano con sus respectivas cotas y trazos, realizar lecturas con el pie de rey y herramientas de trazado e identificar los distintos tipos de materiales.

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HERRAMIENTAS Evaluación Inicial

5. Evaluación inicial Cuestionario Conteste las siguientes preguntas en forma individual para iniciar el proceso de aprendizaje de esta materia 1. Identifique los ángulos principales de las herramientas ____________________________________________________ ____________________________________________________ ___________________________________________________ 2. Identifique la fórmula para calcular la velocidad de corte

3. Identifique los materiales metálicos y no metálicos enumere 4 ejemplos. a. ______________________________________ b. _______________________________________ c. _______________________________________ d. _______________________________________

4. Identifique las normas de seguridad industrial para máquinas herramientas escriba 5 ejemplos. a. -_______________________________________ b. ________________________________________ c. ________________________________________ d. _________________________________________ e. _________________________________________

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HERRAMIENTAS

Orientaciones generales para el estudio

6. Orientaciones generales para el estudio En el desarrollo de esta asignatura el estudiante deberá sintetizar los contenidos adquiridos a través de la investigación con bibliografía de este módulo. No solo utilizar como información el internet más bien incluir la consulta en textos de biblioteca. Al tratarse de asignatura teórica - práctica el estudiante debe complementar la teoría realizada por el docente con la práctica en los talleres de la institución con el tutor para que aplique y complemente correctamente los conocimientos adquiridos siguiendo las normas de seguridad industrial

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES

7. Desarrollo de contenidos: Unidad I: GENERALIDADES Objetivos 

Adquirir una visión general de lo que son las máquinas

herramientas de taller mediante el análisis de sus características para lograr los movimientos principales de trabajo. Contenidos INTRODUCCION La máquina herramienta es un tipo de máquina que se utiliza para dar forma a materiales sólidos, principalmente metales. Su característica principal es su falta de movilidad, ya que suelen ser máquinas estacionarias. El moldeado de la pieza se realiza por la eliminación de una parte del material, que se puede realizar por arranque de viruta, por estampado, corte o electroerosión. Las máquinas herramienta pueden utilizar una gran variedad de fuentes de energía. La energía humana y la animal son opciones posibles, como lo es la energía obtenida a través del uso de ruedas hidráulicas. Sin embargo, el desarrollo real de las máquinas herramienta comenzó tras la invención de la máquina de vapor, que llevó a la Revolución Industrial. Hoy en día, la mayor parte de ellas funcionan con energía eléctrica. Las máquinas-herramienta pueden operarse manualmente o mediante control automático (CNC).

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES

Desde la prehistoria, la evolución tecnológica de las máquinasherramienta se ha basado en el binomio herramienta-máquina. Durante siglos, la herramienta fue la prolongación de la mano del hombre hasta la aparición de las primeras máquinas rudimentarias que ayudaron en su utilización. Aunque en la antigüedad no existieron máquinas-herramienta propiamente dichas; sin embargo, aparecieron dos esbozos de máquinas para realizar operaciones de torneado y taladrado. En ambos casos, utilizando una de las manos, era necesario crear un movimiento de rotación de la pieza en el torneado y de la herramienta en el taladrado. Debido a esta necesidad nació el llamado “arco de violín”, instrumento de accionamiento giratorio alternativo compuesto de un arco y una cuerda, utilizado desde hace miles de años hasta la actualidad en que todavía se utiliza de forma residual en algunos países. Hacia 1250 nació el torno de pedal y pértiga flexible accionado con el pie, representando un gran avance sobre al accionado con arco de violín puesto que permitía tener las manos libres para el manejo de la herramienta de torneado. En los años 1960 se añadieron computadoras para aumentar la flexibilidad del proceso. Tales máquinas se comenzaron a llamar máquinas CNC, o máquinas de Control Numérico por Computadora. Las máquinas de control numérico y CNC pueden repetir secuencias una y otra vez con precisión, y pueden producir piezas mucho más complejas que las que pueda hacer el operario más experimentado. MAQUINARIA El término máquina se suele reservar para herramientas que utilizan una fuente de energía distinta del movimiento humano, pero también Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES

pueden ser movidas por personas si se instalan adecuadamente o cuando no hay otra fuente de energía. FIGURA No.1

FUENTE: http://www.nauticexpo.es/prod/breton/product-39238-291358.html

Entre las características deseables que se necesita en una máquina se detalla: A) Genera la forma que se requiere y para la cual ha sido diseñada. B) La forma así generada debe estar dentro de las medidas de tolerancia especificadas. C) El acabado superficial debe encontrarse dentro de límites prescritos. D) El metal debe ser eliminado a un ritmo económico. E) La máquina debe ser segura, fácil de operar y preparar. F) El mantenimiento debe ser mínimo, pero fácil de realizar. CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS Por la forma de trabajar las máquinas herramientas se pueden clasificar en tres tipos: Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES

A) Máquinas de desbaste Que dan forma a la pieza por arranque de viruta. El material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada. FIGURA No. 2

FUENTE:www.interempresas.net/MetalMecanica/Articulos/37723-Un-nuevo-centro-demecanizado-pensado-por-y-para-el-moldista.html

Arranque de grandes porciones de material: 

Cizalla



Tijera



Guillotina.

Arranque de pequeñas porciones de material: 

Tornos: Tornos revólver, automáticos y tornos especiales



Fresadoras



Mandriladoras y mandriladoras fresadoras



Taladros

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES



Máquinas para la fabricación de engranes.



Roscadoras.



Cepilladoras



limadoras y mortajas



Brochadoras.



Centros de mecanizado (con almacén y cambio automático de

herramienta). 

Máquinas de serrar y tronzadoras



Unidades de mecanizado y máquinas especiales.

Arranque de finas porciones de material: 

Rectificadoras



Pulidoras, esmeriladoras y rebarbadoras.



Máquinas de rodar y lapeadoras.



Máquinas de mecanizado por procesos físico-químicos

(láser,…). B) Máquinas herramientas por deformación del material



Prensas mecánicas, hidráulicas y neumáticas.



Máquinas para forjar.



Máquinas para el trabajo de chapas y bandas.



Máquinas para el trabajo de barras y perfiles.



Máquinas para el trabajo de tubos.



Máquinas para el trabajo del alambre.



Máquinas para fabricar tornillos, tuercas y remaches.

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES



Las máquinas compuestas que transmiten fuerza (térmicas,

hidráulicas, eléctricas). 

Las máquinas que realizando trabajo no arrancan viruta (corte,

estampación, compresión Mecanizado Un mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de operaciones de conformación de piezas mediante remoción de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión. Se realiza a partir de productos semi-elaborados como lingotes, tochos u otras piezas previamente conformadas por otros procesos como moldeo forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semi-elaborados que requieran operaciones posteriores. Mecanizado por arranque de viruta En el mecanizado por arranque de viruta se dan procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión; proceso intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final). Todas las máquinas- herramientas de arranque de viruta deben: 1.

Sujetar la pieza a mecanizar

2.

Sujetar la herramienta y

3.

Realizar los movientes de trabajo.

En el bastidor de la máquina están alojados los elementos constructivos que soportan y mueven la herramienta y la pieza a mecanizar.

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES

Según sea la forma de trabajar de la máquina, la pieza a mecanizar o la herramienta realiza movimientos rectilíneos o circulares.

Mecanizado por abrasión La abrasión es la eliminación de material desgastando la pieza en pequeñas cantidades, desprendiendo partículas de material, en muchos casos, incandescente. Este proceso se realiza por la acción de una herramienta característica, la muela abrasiva. En este caso, la herramienta (muela) está formada por partículas de material abrasivo muy duro unidas por un aglutinante. Esta forma de eliminar material rayando la superficie de la pieza, necesita menos fuerza para eliminar material apretando la herramienta contra la pieza, por lo que permite que se puedan dar pasadas de mucho menor espesor. La precisión que se puede obtener por abrasión y el acabado superficial puede ser muy buena pero los tiempos productivos son muy prolongados. Mecanizado sin arranque de viruta Todas las piezas metálicas, excepto las fundidas, en algún momento de su fabricación han estado sometidas a una operación al menos de conformado de metales, y con frecuencia se necesitan varias operaciones diferentes. Así, el acero que se utiliza en la fabricación de tubos para la construcción de sillas se forja, se lamina en caliente varias veces, se lamina en frío hasta transformarlo en chapa, se corta en tiras, se le da en frío la forma tubular, se suelda, se mecaniza en soldadura y a veces, también se estira en frío. Esto aparte de todos los tratamientos subsidiarios. La teoría del conformado de metales Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES

puede ayudar a determinar la forma de utilizar las máquinas de la manera más eficiente posible, así como a mejorar la productividad C) Máquinas de prensas Que dan forma a las piezas mediante el corte, el prensado o el estirado. D) Máquinas especiales Que dan forma a la pieza mediante técnicas diferentes, como por ejemplo, láser, electroerosión, ultrasonido, plasma, etc. E) Máquinas motrices Realizan la transformación de la energía de una a otra forma, como por ejemplo, de la energía eléctrica a mecánica. Se distingue entre maquinas térmicas máquinas hidráulicas y máquinas eléctricas. F) Máquinas productoras Están accionadas por máquinas motrices y se utilizan para la fabricación. Realizan el transporte de las materias primas y elementos. Estrategias de enseñanza – aprendizaje Realizar una rueda de atributos relacionado a los tipos de máquinas

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES

Evaluación 1.

Enliste las máquinas herramientas con arranque de viruta

a.__________________________ b. __________________________ c.___________________________ d.___________________________ e.___________________________

2.

Defina los movimientos principales de arranque de viruta.

a.-_______________________________ b.________________________________ c.-________________________________

3.

En un organizador gráfico identifique las características

deseables de una máquina.

RECURSOS 

Módulo de máquinas y herramientas

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HERRAMIENTAS Unidad: GENERALIDADES



Campos virtual.



Maquinas existentes en el taller de máquinas herramientas



Internet.

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

Unidad II: CLASIFICACION Objetivos 

Apreciar el valor que tienen las herramientas mediante el

estudio de las instrucciones de trabajo para garantizar una aplicación eficiente. Contenidos INTRODUCCIÓN Estas herramientas, que han reemplazando paulatinamente a las herramientas manuales, implican para los trabajadores mayores riesgos que los de las herramientas manuales equivalentes, debido a los efectos derivados de la fuente de energía que las alimenta y de la mayor potencia y velocidad que desarrollan. Se entiende como herramientas, aquellas herramientas portátiles cuya fuerza motriz proviene de una fuente de energía externa, que puede ser eléctrica, de motor de combustión interna (gasolina o gasoil) o neumática (accionada por una instalación de aire comprimido), y que están previstas para ser sostenidas de forma manual durante su uso. La fuerza motriz de la herramienta imprime un movimiento de rotación o de traslación, en el portátil con que está dotado de la herramienta. Todas ellas presentan peligros similares a los de una máquina fija de la misma clase, aunque con una potencia inferior.

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

HERRAMIENTAS MANUALES Son aquellas cuyo manejo se hace por las manos del trabajador, pero que realiza el trabajo mediante la aplicación de energía eléctrica, neumática, entre otras. También se entiende como herramientas manuales son unos utensilios de trabajo utilizados generalmente de forma individual que únicamente requieren para su accionamiento la fuerza motriz humana. HERRAMIENTAS ELECTRICAS En la mayor parte de los casos, las herramientas manuales eléctricas se alimentan mediante un motor monofásico, que forma parte integrante de ellas, en el que la corriente pasa del estator fijo al rotor que lleva la bobina mediante las escobillas de carbón. Normalmente, estas herramientas son de construcción robusta, compacta y van provistas de una o dos empuñaduras fijadas de forma sólida con objeto de que no se aflojen por efecto de las vibraciones, calentamientos, rozamientos, u otras circunstancias que se produzcan en el uso normal. La tensión de alimentación de las herramientas eléctricas portátiles no podrá exceder de 250 voltios con relación a tierra, debiendo ser de menos de 50 voltios para trabajos en zonas con peligro de electrocución (Zonas húmedas) El principal riesgo que presentan es la descarga eléctrica, clasificándose según su grado de protección contra choques eléctricos producidos por contactos indirectos en:

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

Herramientas de la clase I. Su grado de aislamiento es funcional, es decir, el necesario para garantizar el funcionamiento normal de la herramienta y la protección fundamental contra contactos eléctricos directos, estando también previstas para ser puestas a tierra. Herramientas de la clase II. Disponen de un aislamiento completo ya sea doble aislamiento o aislamiento reforzado, en este caso no deben estar puestas a tierra ya que el doble aislamiento es incompatible con la puesta a tierra. Estas herramientas deben llevar una placa grabada con las características del aislamiento o bien impreso sobre la propia carcasa el símbolo del doble aislamiento (un cuadrado dentro de otro cuadrado). Herramientas de la clase III. Este tipo de herramientas están diseñadas para funcionar a muy baja tensión, es decir la fuente de alimentación nunca debe ser superior a 50 voltios. Protección de herramientas eléctricas Ante posibles fallos o averías debidos a sobrecargas de tensión, contactos entre fases y neutro o entre fase y tierra (cable de protección), se pueden utilizar como sistemas de protección los dispositivos de corte automático accionados por la intensidad de defecto

producida

(disyuntores

diferenciales),

que

irán

indefectiblemente asociados a la puesta a tierra de las masas, reduciendo o eliminando de este modo el riesgo de contactos eléctricos indirectos.

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

Si bien los fusibles de corto circuito y los interruptores magneto térmicos actúan también bajo este principio de funcionamiento, las características de actuación (intensidad y tiempo de disparo), condicionan la resistencia a tierra a valores muy bajos para conseguir una adecuada protección en el caso de contacto entre fase y tierra, por lo que serán válidos para proteger la herramienta, pero la protección de las personas se realizará mediante interruptores diferenciales de alta sensibilidad. La continuidad del conductor de protección no se puede interrumpir, ya que la actuación de los dispositivos de corte depende de ella. Por este motivo deberá revisarse periódicamente y de forma exhaustiva, teniendo en cuenta que su rotura o anulación pasará inadvertida, al contrario de lo que pasaría si dicha interrupción se produjera en el conductor de la fase o del neutro que inmediatamente produciría la paralización de la máquina. La descarga eléctrica se produce la mayoría de las veces por reducción de la capacidad de aislamiento del sistema de protección, al haberse alterado las condiciones de trabajo, debido a la entrada de agua y/o polvo por las ranuras de ventilación de la herramienta. Los cables flexibles de alimentación pueden deteriorarse si no se mantienen un orden y limpieza adecuados en el uso de la herramienta y en su posterior almacenaje, así como con un mantenimiento y utilización inadecuados (tensado de los cables por encima de aristas vivas, estirones del cable o desconexión tirando del cable en vez de la clavija de enchufe). Si los cables están tirados por el suelo pueden pisarse o ser aplastados por vehículos, entrar en contacto con elementos móviles Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

de máquinas en marcha o ser atacados por disolventes orgánicos o sustancias corrosivas, rompiendo o debilitando de este modo el aislamiento que proporciona la envoltura de protección. El calor de metales calientes, equipos de soldadura, etc. también puede deteriorar seriamente el aislamiento de los conductores de alimentación. Resguardos en herramientas eléctricas Los útiles de las herramientas, siempre que sea posible, se protegerán de forma adecuada, las sierras, por ejemplo, deben equiparse con defensas por encima y por debajo en toda su extensión, el resguardo debe ir montado sobre un resorte de modo que se permita que los dientes queden libres para el corte y cuando éste termina, mediante los muelles, el resguardo recupera su posición inicial. Instrucciones de trabajo con herramientas eléctricas Las protecciones en mal estado o la ausencia de ellas, el cambio de útil de trabajo con la herramienta conectada, trabajar en alturas sin tomar

las

debidas

precauciones

(protecciones

colectivas

o

personales) y la falta de adiestramiento del operario en el manejo son, aparte del factor eléctrico ya mencionado, las causas más frecuentes de accidentes. Para cambiar un útil de la herramienta debe desconectarse primero ésta (nunca mediante un tirón brusco del cable) y se fijará sólidamente el nuevo útil asegurándose de retirar la llave de apriete, si se ha utilizado alguna, antes de comenzar de nuevo a trabajar con la herramienta.

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

Los operarios que utilicen estas herramientas no llevarán prendas holgadas, ni cadenas o pulseras colgadas que faciliten enganches o atrapamientos con la herramienta. A pesar de su apariencia de sencillez y fácil manejo, quien utilice herramientas portátiles debe estar adiestrado en su manejo, respetando los tiempos de utilización y las pausas necesarias ya que el útil puede calentarse y romperse. En general en los trabajos con herramientas portátiles deben utilizarse los siguientes equipos de protección personal, siempre que no sea posible la protección colectiva: 

Gafas de seguridad.



Cinturón de seguridad para trabajos en altura, si no existe la

protección colectiva. 

Mascarillas adecuadas, cuando los operarios estén expuestos

a polvo. HERRAMIENTAS NEUMATICAS En general son de manejo sencillo y ofrecen la ventaja de que el aire comprimido que es la fuente de energía que utilizan es menos peligrosa que la electricidad (a no ser que se insufle directamente al cuerpo a través de una abertura natural o de una herida, en cuyo caso podría tener consecuencias muy graves o fatales. Normalmente las herramientas neumáticas alimentadas por la instalación de aire comprimido funcionan a una presión aproximada de 6 kg/cm2 y existen dos tipos de herramientas:

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

1). Herramientas Neumáticas de percusión En ellas, el aire comprimido activa un percutor que puede actuar del siguiente modo: 

Moverse libremente sin ninguna conexión mecánica con la

herramienta accionada. 

Llevar una barra incorporada que salga del tambor y de forma

que la herramienta se apoya en el extremo del elemento de trabajo. 

Servir como herramienta propiamente dicha.

La entrada y salida del aire comprimido puede controlarse por medio del percutor que, en su movimiento alternativo, abre y cierra los mecanismos con tal fin (lumbreras en la pared del tambor, válvulas). La carrera de retorno del percutor puede activar un trinquete y originar el giro intermitente de la herramienta. 2).-Herramientas neumáticas rotativas. En las herramientas neumáticas rotativas el aire comprimido suministra la energía para el movimiento de los alabes del rotor, ya a través de pistones con movimiento alternativo que transmiten el movimiento a una biela que a su vez imprime un movimiento rotatorio al eje portador de la herramienta, ya a los dientes de dos engranajes en los que uno de ellos está en el eje portador de la herramienta. El aire de entrada al compresor ha de filtrarse y eliminar el agua resultante de la condensación del vapor de agua contenido en el aire comprimido refrigerado para evitar oxidaciones, desgastes y averías. Es necesaria la existencia de una válvula de cierre automático accionada por un disparador situado en el interior de la empuñadura, de modo que su accionamiento involuntario sea imposible; la Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

máquina, de esta forma, solo puede funcionar cuando se pulsa el disparador. El movimiento y la detención de las herramientas neumáticas se consiguen mediante válvulas de cierre y válvulas rotativas. Peligros en el trabajo con herramientas neumáticas. En el manejo de herramientas neumáticas los accidentes más frecuentes se producen por las siguientes causas: A). Las mangueras durante el uso pueden verse sometidas a tensiones o flexiones que incidan negativamente sobre la resistencia de las mismas, dando lugar a la rotura con el consiguiente movimiento de látigo que ocasiona la salida del aire a presión. B). La salida de aire comprimido puede dar lugar a proyecciones de partículas tanto de las existentes en el medio de trabajo, como de las que pueda portar el aire comprimido (sólidos, humedad, aceite, etc.) C). El aire comprimido puede atravesar la piel, produciendo heridas que pueden ser de gravedad. D). El uso inadecuado del aire comprimido, al penetrar por orificios del cuerpo humano (boca, nariz, oídos, ano, etc.) puede provocar graves lesiones o incluso la muerte. E). El trabajo a presiones inadecuadas puede dar lugar a la rotura de la herramienta con la consiguiente proyección de partículas. F). La conexión a líneas de gas que no sean de aire comprimido, pueden dar lugar a explosiones, formación de atmósferas peligrosas, etc. Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

G). Altos niveles de ruido H). El empleo del aire comprimido para la limpieza de máquinas, bancos de trabajo, etc., o el escape del mismo, puede ser causa de riesgos higiénicos, como son la dispersión de polvos, partículas, etc., así como la formación de nieblas de aceite si el aire proviene de líneas con engrasadores, o atmósferas explosivas. I). Altos niveles de vibración. J). Mantenimiento incorrecto de las herramientas o la instalación, o ausencia del mismo. Instrucciones de trabajo con herramientas neumáticas. Establecer suficientes horarios de descanso. Las conducciones de la instalación de aire comprimido deben inspeccionarse periódicamente sustituyendo todos los elementos defectuosos; se deben instalar válvulas automáticas de purga para extraer el agua condensada en las juntas bajas de las conducciones de modo que se evacuen regularmente estas condensaciones. El racor mural fijo debe ser macho y el de la conducción libre, hembra. Las mangueras de aire dispuestas por el suelo deben acoplarse en canaletas o atarjeas de modo que no estorben o puedan ser pisadas o aplastadas por vehículos o personas. Puede ser conveniente suspenderlas sobre los pasillos y zonas de trabajo. Ciertas maniobras pueden hacer perder el equilibrio al operario y ocasionar la caída de la herramienta si está depositada en un lugar elevado o colocada de forma inestable. Para evitar que los acoplamientos puedan romperse, los extremos de las secciones acopladas se han Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

de asegurar mediante refuerzos consistentes (bridas que soporten la presión del aire sin fugas). La existencia de una válvula de seguridad con dispositivo de bloqueo instalada en la conducción de aire en el colector, interrumpirá el suministro de aire en caso de rotura en la línea. Se debe prohibir la utilización de la manguera de aire para efectuar la limpieza tanto de las máquinas como de las prendas personales. Se ha de medir los niveles de ruido producidos para determinar si es preciso utilizar herramientas con una emisión sonora más baja, sistemas de atenuación sonora como pantallas acústicas o, en último caso, protectores auditivos como tapones o cascos con el nivel adecuado de atenuación sonora. Del mismo modo deben evitarse o amortiguarse las oscilaciones mecánicas fuertes que se transmiten en forma de sacudidas y vibraciones a las manos y brazos del operario. En los casos de largas y continuadas exposiciones a estas vibraciones se puede producir el síndrome de Raynod vulgarmente llamado "síndrome del dedo blanco" con pérdida de la sensibilidad en las yemas de los dedos, acartonamiento y falta de riego sanguíneo, también es frecuente que se produzca en estos casos excesiva tensión en las articulaciones. Este riesgo se reduce con un diseño adecuado del mecanismo de percusión o instalando en la empuñadura de la herramienta amortiguadores de materiales inelásticos que absorban la energía de la vibración. Para el uso de herramientas neumáticas con peligro de desprendimiento de fragmentos de material (especialmente las de impacto o percusión), se deben utilizar gafas de seguridad y si hay trabajadores expuestos en las proximidades se les debe proteger de Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

forma similar. En algunos casos puede ser necesario utilizar calzado de seguridad (martillos neumáticos de perforación pesados).

Estrategias de enseñanza – aprendizaje Realizar un mapa conceptual relacionado a la clasificación de las herramientas:

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

Evaluación 1.

Identifique algunas instrucciones de trabajo con herramientas

eléctricas. a.___________________________ Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad II: CLASIFICACIÓN

b.___________________________ c.____________________________ d.____________________________ e.____________________________ f._____________________________ 2. Enumere 4 riesgos en la utilización de herramientas neumáticas 1.

_________________________________________________

2.

_________________________________________________

3.

_________________________________________________

4.

_________________________________________________

Cite los 2 tipos de herramientas neumáticas 1.

_________________________________________________

2.

_________________________________________________

Recursos 

Módulo de enseñanza de máquinas herramientas



Campos virtual.



Taller de mecánica Industrial



Infocus.



Internet.

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HERRAMIENTAS

Unidad III: MÁQUINAS HERRAMIENTAS ESPECIALES

UNIDAD III: MAQUINAS HERRAMIENTAS ESPECIALES Objetivo 

Comprender las características de los equipos especiales

mediante el estudio para monitorear en el desarrollo técnico de prueba y diagnóstico. Contenido EQUIPOS ESPECIALES Los aparatos de medición siempre han estado presentes, desde instrumentos de medición de indicadores eléctricos, mecánicos, químicos, etc. Pero su utilización como equipos para monitoreo en línea es relativamente reciente; la misma necesidad de monitorear nuevos indicadores, ha llevado al desarrollo de modernos equipos de diagnóstico puntual (offline) o en línea (online), como por ejemplo analizadores de vibraciones. El concepto de centrado en la condición se fundamenta en el hecho de conocer el estado puntual de los equipos y maquinaria que estamos trabajando, en tiempo real, en el momento de la medición, y en base a características técnicas de operación poder entender y analizar la información obtenida, para hacer una proyección de la tendencia en el estado posterior. Derivado del concepto de mantenimiento de diagnóstico, surgen dos posibilidades: 1-. El diagnostico Puntual (offline), se realiza según una rigurosa planeación y un programa específico, se efectúa en forma puntual en cada parte del equipo o maquinaria que se desea monitorear. Se Tecnológico Vida Nueva

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Unidad III: MÁQUINAS HERRAMIENTAS ESPECIALES

establece un historial y se toman las correcciones necesarias. 2-. Monitoreo en Línea (online), o que también se podría llamar Diagnóstico con garantía en operación. La técnica consiste en introducir equipo de diagnóstico para monitoreo de la condición en forma continua; esto quiere decir que mientras equipos y maquinaria estén funcionando se podrán observar todos los parámetros previamente determinados en tiempo real, e introducir desde la central de monitoreo las correcciones pertinentes a través de servomecanismos. EQUIPOS DE PRUEBA Una gama completa de métodos de medición satisface las necesidades de control de calidad de los fabricantes de componentes redondeados de alta precisión y productos afines, así como la comprobación de la grasa para los fabricantes de grasas lubricantes. FIGURA No.3

FUENTE: http://www.skf.com/ar/products/test-measuring-equipment/noise-and-vibrationtester/meb95/index.html

Los métodos tecnológicos incluyen: Tecnológico Vida Nueva

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

Análisis de redondez, forma y ondulación



Ensayos de ruidos y vibración en rodamientos



Medición dimensional



Inspección óptica



Ensayos no destructivos



Máquinas de ensayos de grasas

Ensayos no destructivos La inspección exhaustiva de los componentes es una manera de comprobar que cada componente esté libre de defectos o satisfaga ciertos requisitos de calidad para conservar su capacidad de uso. En caso necesario, puede inspeccionarse el 100% de la producción en tiempo real, retirando los productos defectuosos de su cadena de producción sin que esto le lleve más tiempo. Las distintas técnicas de ensayos no destructivos incluyen: 

Inspección por ultrasonido



Ensayo por corrientes inducidas (de Foucault)



Inspección de partículas magnéticas



Inspección por resonancia

Calibres para el montaje de rodamientos A la hora de comprobar elementos como los asientos cónicos, los agujeros de los conjuntos de rodillos o los diámetros exteriores de los rodamientos de rodillos cilíndricos, los métodos e instrumentos de medición convencionales no siempre resultan apropiados. La gama completa de calibres ha sido especialmente diseñada para satisfacer las necesidades de medición de los rodamientos de rodillos Tecnológico Vida Nueva

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cilíndricos con agujero cónico. Estos calibres también son útiles para otras aplicaciones. FIGURA No.4

FUENTE: http://www.skf.com/ar/products/test-measuring-equipment/gauges-for-bearingmounting/index.html

Los calibres de anillo de la serie GRA 30 y los calibres para conos DMB se pueden utilizar para comprobar los asientos cónicos más comunes. Las mediciones se pueden realizar con rapidez y precisión. Mientras que un calibre de anillo sólo se puede utilizar para comprobar un asiento cónico en un determinado tamaño de rodamiento, los calibres para conos de la serie DMB pueden utilizarse para diversos diámetros y para conos que no tienen una conicidad de 1:12. Para ajustar con precisión el juego radial interno o la precarga durante el montaje de los rodamientos de rodillos cilíndricos con agujeros cónicos, es necesario medir con precisión el agujero del conjunto de rodillos o el diámetro exterior. Analizador de vibraciones El analizador de vibraciones muestra de manera rápida y clara los posibles problemas que presente la máquina. Las vibraciones son Tecnológico Vida Nueva

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características de prácticamente todas las máquinas industriales. Cuando las vibraciones superan los niveles normales, pueden indicar un desgaste normal o un síntoma u origen de problema, y pueden sugerir la necesidad de una evaluación detallada de las causas subyacentes o de tareas de mantenimiento inmediatas. FIGURA No. 5

FUENTE: http://elind.com.ar/es/productos/analizador-de-vibraciones-fluke-33.htm

Entender por qué se producen las vibraciones y cómo se manifiestan es el primer paso para evitar que provoquen problemas en el entorno de producción. Pero, ¿cómo puede determinar un profesional del mantenimiento la diferencia entre las vibraciones admisibles y normales y aquellas que requieren inmediatamente la atención del servicio técnico o la sustitución del equipo dañado? Equipos de ultrasonidos Equipo de medición de espesores por ultrasonido, medición de espesores en componentes en donde no se tenga acceso para realizarlo con instrumentos de medición comunes.

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FIGURA No. 6

FUENTE: http://www.cyti.com.mx/Equipo_pruebas_no_destructivas.asp

Uso Principal: Detección de fallas o anomalías en componentes metálicos donde no se requiera destruir la pieza. Equipos espectrometría de emisión óptica

Bases que puede inspeccionar: aceros, aceros inoxidables, aceros de baja aleación, aceros especiales, hierro, cobre, níquel, aluminio, cobalto, magnesio, titanio, plomo, estaño y zinc. Detección de carbono desde muy bajas concentraciones. Despliegue digital e instantáneo, almacenamiento e impresión de resultados. FIGURA No.7

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Unidad III: MÁQUINAS HERRAMIENTAS ESPECIALES FUENTE: http://www.cyti.com.mx/Equipo_pruebas_no_destructivas.asp

Uso Principal: Análisis químico y caracterización de materiales metálicos, principalmente aquellos que se encuentran en servicio y/o que por sus dimensiones no pueden ser desplazados. Pistola de Fluorescencia de Rayos X. Análisis en aceros inoxidables, níquel, titanio, cobalto, aleaciones base cobre, etc. Caracterización e identificación de materiales en los que se tengan elementos de aleación como cromo, níquel, molibdeno, cobre, titanio, estaño, vanadio, tungsteno, etc. FIGURA No.8

FUENTE: http://www.cyti.com.mx/Equipo_pruebas_no_destructivas.asp

Ferritoscopio Medición de los contenidos de ferrita en aceros y soldaduras inoxidables y dúplex. FIGURA No.9

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Unidad III: MÁQUINAS HERRAMIENTAS ESPECIALES FUENTE: http://www.cyti.com.mx/Equipo_pruebas_no_destructivas.asp

Baroscopio Se usa para inspección visual remota en lugares difícil de acceder como: tubos, estructuras, ductos, etc. Permite captar videos y fotos durante las inspecciones. FIGURA No.10

FUENTE: http://www.cyti.com.mx/Equipo_pruebas_no_destructivas.asp

EQUIPO PARA DIAGNOSTICO Existe una gran variedad de opciones y cada fabricante incorpora cada día más y más ventajas de aplicación, modernos software que permiten una operación amigable, fáciles de operar y manuales para interpretación de datos. Se describe a continuación los equipos más relevantes Fundamentos del diagnóstico. Primero lo que falla no son los equipos o las máquinas, si no sus componentes; segundo siempre se produce un síntoma que antecede a la falla. La técnica consiste en controlar, analizar, e interpretar ese síntoma, para posteriormente definir los cursos alternos de acción. 1.-Cámara Termográfica. Existe buena variedad de opciones, pero para este espacio únicamente comentaré la cámara Terma Cam P60, Tecnológico Vida Nueva

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cámara infrarroja que permite el monitoreo de toda clase de equipos y maquinaria, cuyas condiciones de operación podrían generar temperaturas fuera de diseño. Como por ejemplo motores eléctricos, transformadores, Disyuntores, Tableros eléctricos de distribución, calderas, etc. Es versátil y portátil, equipada con software que permite cargar y descargar imágenes y datos en computadora, al igual que una cámara de vídeo, posee las funciones de zoom, puede monitorear rangos de temperatura de -40 ºC a 2000 ºC con una exactitud de ± 2%. Su fuente de alimentación es una batería recargable que puede darnos hasta dos horas continuas de operación y cuenta con sólo 2 kg de peso. Este es un instrumento de diagnóstico versátil y eficaz. FIGURA No.11

FUENTE:www.monografias.com/trabajos-pdf5/diseno-programa-mantenimientopredictivo-motor-electricos/diseno-programa-mantenimiento-predictivo-motorelectricos2.shtml

2-. Analizador de calidad de energía Hoy en día un factor crítico de competitividad es el consumo de energía, ya sea que se utilice como la combustión de diferentes tipos de combustible, o como energía eléctrica generada por el mismo medio o por sistemas hidráulicos, independientemente, es un recurso Tecnológico Vida Nueva

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de alto costo de adquisición y que de hecho encarece los precios de los productos o servicios en la industria y el comercio. Por esta razón, en el mantenimiento de análisis de condición se utilizan los equipos ya sea offline u online para monitoreo de la calidad de energía que se pudiera estar generando o utilizando. Existe una buena variedad de opciones entre las que destacan equipo Fluke 43B. Equipo muy versátil y portátil para chequeo offline, cuenta con prensa fija y flexible, además que posee un osciloscopio incorporado, sus rangos de medición son: Medida de la energía (W, VA, VAR), Factor de potencia, fluctuaciones de frecuencia, corrientes de marcha y arranque de motores, etc. Posee un modo de multímetro, lo que permite hacer mediciones de resistencia y continuidad, y medición de diodos; además, por ser un modelo versátil, posee un medidor de temperatura, y puede monitorear en online hasta 16 días. Y algunas otras ventajas muy importantes. FIGURA No.12

FUENTE:www.monografias.com/trabajos-pdf5/diseno-programa-mantenimientopredictivo-motor-electricos/diseno-programa-mantenimiento-predictivo-motorelectricos2.shtml

También podemos mencionar la línea de analizadores y registrador Tecnológico Vida Nueva

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para monitoreo de redes eléctricas con características propias y adaptables a cualquier lugar y circunstancia.

FIGURA No.13

FUENTE:www.monografias.com/trabajos-pdf5/diseno-programa-mantenimientopredictivo-motor-electricos/diseno-programa-mantenimiento-predictivo-motorelectricos2.shtml

3-. Analizador de vibraciones Siendo que un factor crítico en cualquier equipo o maquinaria dinámico

es

la

vibración

tanto

por

operación,

como

por

sintomatología en la presencia de fallas, actualmente ha tomado mucho auge esta aplicación y de la misma manera como con los otros equipos, podemos encontrar una gran diversidad y opciones. FIGURA No.14

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FUENTE: http://www.guemisa.com/mano/vibcheck.htm

4-. Analizador evaluador de condiciones de operación de motores Los motores eléctricos realmente son el corazón de todo equipo y maquinaria. Los vamos encontrar en todo tipo de aplicaciones siendo equipos muy versátiles y muy generosos en su operación, y por lo mismo son objeto de rigurosos controles desde el punto de vista del Mantenimiento de Condición, ya que ello nos permite mantener la confiabilidad de equipos y maquinaria. También en esta área existen muchas opciones y corresponde a cada ingeniero de planta seleccionar los equipos que más se adapten a sus necesidades sin provocar un impacto en sus costos de operación. El MCE Mtap2 (Motor Circuit Evaluator) es un equipo muy versátil por sus características, fácil de utilizar y es portátil; entre sus características de destaca las pruebas en motores de AC y DC y motores especiales; monitores cinco zonas de posible falla, circuito de alimentación, estator, rotor, entrehierro y aislamiento eléctrico. FIGURA No. 15

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FUENTE: http://siapropatagonia.com/pdf/MCE%20Spanish%20Brochure.pdf

Estrategias de enseñanza – aprendizaje Realizar un mapa conceptual relacionado a los equipos especiales

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Unidad III: MÁQUINAS HERRAMIENTAS ESPECIALES

Evaluación 1.-Identifique los equipos especiales para realizar un diagnóstico. a.___________________________ b.___________________________ c.____________________________ d.____________________________ e.____________________________ f._____________________________ 2.- Escriba los usos principales de los equipos de pruebas ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ ____________________________________________ Grafique el equipo utilizado para analizar las vibraciones de las máquinas.

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Recursos  Módulo de enseñanza de máquinas herramientas  Campos virtual.  Taller de mecánica Industrial  Fotocopias de los instrumentos de prueba y diagnóstico  Infocus.  Internet.

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

Unidad IV: EL TORNO Objetivos 

Identificar

los

parámetros

del

torneado

mediante

los

movimientos de mecanizado para el desarrollo de las operaciones. Contenidos INTRODUCCIÓN El torneado es una operación mecánica que permite trabajar piezas de revolución (redondas), animadas de un movimiento uniforme de rotación alrededor de un eje fijo. Para obtener una pieza acabada de forma y dimensiones y calidad de la superficie es necesario es necesario someter la pieza en bruto en los talleres mecánicos al maquinado con arranque de viruta cortando el metal sobrante en las maquinas herramientas para el corte de metales. La profesión de tornero es una las profesiones del maquinado de metales más divulgadas ya que los tornos son el grupo más grande máquinas que se encuentra en los talleres mecánicos. Mediante el torneado se pueden trabajar superficies de diferentes formas: A) Superficies cilíndricas exteriores. B) Superficies cilíndricas interiores C) Superficies cónicas exteriores D) Superficies cónicas interiores E) Superficies perfiladas Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

F) Roscados exteriores G) Roscados interiores El torneado, como todos los demás trabajos efectuados con máquinas herramienta, tiene lugar mediante el arranque progresivo de material (viruta) de la pieza a trabajar. La viruta es arrancada por una herramienta de una sola punta, en cuyo extremo se han tallado uno o dos filos análogos al del cincel. La parte cortante de la herramienta debe tener una dureza superior a la del material a trabajar. En este tipo de maquinas la pieza está sometida a un movimiento de rotación y se conforma por medio de arranque de viruta

a través de una herramienta dotada de movimientos

específicos de corte, avance y profundidad. FIGURA No.16

FUENTE: pyrosisproyect.wordpress.com/category/torno/

Movimiento de corte (1). Es el principal y el que permite el corte del material. Se trata del movimiento giratorio que posee la pieza en elaboración Movimiento de avance (a).

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Unidad IV: EL TORNO Es el movimiento rectilíneo que posee la herramienta y que presiona a

lo

largo

de

la superficie de trabajo para encontrar siempre

nuevo material que arrancar Profundidad de pasada (p). Es el movimiento que determina la profundidad de giro, situando el útil en el interior de la pieza, regulando la profundidad de parada y por consiguiente el espesor de la viruta. TIPOS DE TORNO Actualmente se utilizan en las industrias de mecanizados los siguientes tipos de tornos que dependen de la cantidad de piezas a mecanizar por serie, de la complejidad de las piezas y de la envergadura de las piezas. Torno paralelo El torno paralelo o mecánico es utilizado actualmente en los talleres de aprendices y de mantenimiento para realizar trabajos puntuales o especiales, esta máquina tiene un arranque de viruta que se produce al acercar la herramienta a la pieza en rotación, mediante el movimiento de ajuste, que al terminar una revolución completa se interrumpirá la formación de la misma. FIGURA NO.17

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

FUENTE: http://www.famasa.com/product.php?id=91

Torno copiador Se llama torno copiador a un tipo de torno que operando con un dispositivo hidráulico y electrónico permite el torneado de piezas mediante una plantilla. FIGURA No.18

FUENTE:www.herramientas-madera.com/torno-con-copiador-de-uso-profesionalmc1759-lombarte__p__8670/

Torno revólver El torno revólver es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas sobre las que sea posible el trabajo simultáneo de varias herramientas con el fin de disminuir el tiempo total de mecanizado.

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Unidad IV: EL TORNO Las piezas que presentan esa condición son aquellas que, partiendo de barras toman una forma final de casquillo o similar. FIGURA No.19

FUENTE:http://www.ruapiratininga.com.br/torno-revolver-15-mm/

Torno automático Se llama torno automático a un tipo de torno cuyo proceso de trabajo está enteramente automatizado. La alimentación de la barra necesaria para cada pieza se hace también de forma automática, a partir de una barra larga que se inserta por un tubo que tiene el cabezal y se sujeta mediante pinzas de apriete hidráulico. Un torno automático es un torno totalmente mecánico, La puesta a punto de estos tornos es muy laboriosa, y por eso se utilizan para grandes series de producción, capaz de mecanizar piezas muy pequeñas con tolerancias muy estrechas, el movimiento de todas las herramientas está automatizado por un sistema de excéntricas que regulan el ciclo y topes de final de carrera. FIGURA No.20

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

FUENTE:www.maquinaplus.com/products/tornos/1333/torno-autom%C3%A1tico-concabezal-sin-correas.html

Torno vertical El torno vertical es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas de gran tamaño, que van sujetas al plato de garras u otros operadores y que por sus dimensiones o peso harían difícil su fijación en un torno horizontal. Los tornos verticales tienen el eje dispuesto verticalmente y el plato giratorio sobre un plano horizontal, lo que facilita el montaje de las piezas voluminosas y pesadas. FIGURA No.21

FUENTE: www.ruapiratininga.com.br/tag/torno-vertical/

Torno CNC

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Unidad IV: EL TORNO El torno CNC es un tipo de torno operado mediante control numérico por computadora. Se caracteriza por ser una máquina herramienta muy eficaz para mecanizar piezas de revolución. FIGURA No.22

FUENTE:www.tecnodepunta.com/tornos-cnc-mecanicos-paralelos-de-1000-mm-entrecentros-y-350-de-volteo-torno-cnc/

Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada a través del ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno. Es una máquina ideal para el trabajo en serie y mecanizado de piezas complejas. TORNO HORIZONTAL Las máquinas que efectúan trabajos de torneado se llaman tornos. Los tipos de tornos empleados en la industria son muy numerosos y se distinguen entre sí por la forma, tamaño, precisión, potencia, etc., pero en todos los tornos se encuentran dos grupos característicos

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Unidad IV: EL TORNO fundamentales: el grupo del husillo o árbol principal y el grupo móvil portaherramientas. Grupo del husillo Está constituido por el husillo, al que se fija la pieza a trabajar, y por los elementos de transmisión del movimiento desde el motor al husillo. Grupo móvil porta herramientas Está constituido por los elementos que transmiten el movimiento a los carros desplazables que guían la herramienta en sus movimientos de avance y de penetración. Cabezal motor mono polea En este cabezal el movimiento se transmite desde el motor a través de una sola polea mediante correas trapeciales. Las diferentes velocidades del husillo se obtienen por medio de cambios de velocidad por engranajes, o bien mediante variadores de velocidad.

HUSILLO III G 2 engranajes conducidos, montados fijos. Para cada uno de los 4 acoplamientos posibles entre los árboles I y II existen otros dos entre los árboles II y III. De esta forma, el cabezal permite 4X2 = 8 velocidades diferentes del husillo para cada velocidad del motor. FIGURA No.23

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

En los tornos con variador de velocidad el número de vueltas del husillo varia sin solución de continuidad desde un valor mínimo hasta un valor máximo, característicos del propio variador. Un grupo de retardo puede doblar el campo de velocidades suministradas al husillo. En los tornos se emplean variadores de diversos tipos: de cadena, con variación del arco abarcado sobre las poleas, de discos de fricción, hidráulicos. Carro del torno El carro del torno es el grupo que se desplaza a lo largo de las guías prismáticas de la bancada; está situado entre el cabezal motor y el cabezal móvil y sirve para fijar la herramienta U y transmitirle los movimientos de penetración y de avance. El grupo del carro está compuesto por cinco partes principales: el puente del carro, el carro transversal, la plataforma orientable, el carro superior y el delantal. Puente del carro

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Unidad IV: EL TORNO El puente del carro se mueve a lo largo de las guías de la bancada. Lleva consigo a todo el carro en su movimiento paralelo al eje del torno. Su movimiento se obtiene ya sea a mano, ya sea automáticamente por medio de una transmisión por engranajes y cremallera. Carro transversal El carro transversal está unido al puente del carro por una guía en cola de milano. Su movimiento, perpendicular a las guías de la bancada, se obtiene por tornillo y tuerca. El movimiento del carro transversal puede ser regulado a mano, actuando sobre el volante, o bien automáticamente, mediante transmisión por engranajes. Un tambor graduado permite leer con precisión el desplazamiento transversal de la herramienta. Plataforma orientable La plataforma orientable es una placa situada sobre el carro transversal. Puede girar alrededor de un eje vertical y se fija en la posición de trabajo mediante pernos. Sobre la plataforma orientable van dispuestas las guías del carro superior. Carro superior Sobre el carro superior, o carro portaherramientas, se fija el portaherramientas. La plataforma G, gira alrededor de su eje vertical y soporta el carro superior que se mueve a lo largo de sus guías en cola de milano y permite orientar así la herramienta en cualquier dirección en el plano horizontal. Delantal Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO El delantal está montado en la parte inferior del carro. Contiene los engranajes y los mandos para transmitir los movimientos de avance, a mano o automáticamente, al puente del carro y al carro transversal. Avances automáticos del carro El avance automático longitudinal del puente del carro y del carro transversal es proporcionado por el husillo, que transmite su movimiento a la barra de cilindrar o, cuando se precisa el avance para roscar, a la barra de roscar. Avance longitudinal El avance longitudinal lo posee el puente del carro, que arrastra consigo todo el carro en dirección paralela al eje del torno. Avance transversal El avance transversal lo posee el carro transversal, que arrastra consigo al carro superior y a la herramienta en dirección perpendicular al eje del tomo. Cuando se utiliza el torno para roscar, en lugar de la barra de cilindrar se conecta la barra de roscar, enlazada al husillo mediante engranajes que permiten variar su velocidad de rotación. La barra de roscar, con su movimiento de rotación, ejerce un empuje sobre la tuerca unida al delantal, determinando el avance automático de todo el carro en el sentido longitudinal. Cambios de velocidad de los avances A causa de las exigencias del trabajo se precisan frecuentemente valores diferentes de la velocidad de avance, valores que se obtienen Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO variando el número de revoluciones de la barra de cilindrar y de la barra de roscar. El número de revoluciones que se precisa cada vez se obtiene por medio de un cambio de velocidades por engranajes o, en cualquier caso y sólo para la barra de cilindrar, mediante correas. Cambio de velocidad por engranajes sustituibles Las ruedas dentadas que realizan el avance deseado deben sustituirse cada vez; por esto la operación precisa mucho tiempo. Las ruedas se colocan en su posición exacta fijándolas en un soporte adecuado. Cambio de velocidad por engranajes no sustituibles. Los cambios de velocidad por engranajes no sustituibles, como los cambios Norton o los cambios de chaveta móvil, combinados o no con cambios sencillos de ruedas desplazables, son de un uso mucho más práctico y rápido. Inversión del sentido del avance Para invertir el sentido de la dirección de avance del carro se utilizan varios mecanismos inversores a engranajes, que pueden estar situados entre el husillo y el cambio de velocidad de los avances o en el delantal del carro. Cabezal móvil El cabezal móvil del torno está situado sobre la bancada en el extremo opuesto al cabezal motor y sirve para sostener la pieza a trabajar fijada al husillo. Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO La extracción del contrapunto de su alojamiento cónico se efectúa llevando a final de carrera el propio manguito, por rotación del tornillo. FIGURA No.24

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

PARÁMETROS DE CORTE DEL TORNEADO Los parámetros de corte fundamentales que hay que considerar en el proceso de torneado son los siguientes: 

Elección del tipo de herramienta más adecuado



Sistema de fijación de la pieza



Velocidad de corte (Vc) expresada en metros/minuto



Diámetro exterior del torneado



Revoluciones por minuto (rpm) del cabezal del torno



Avance en mm/rev, de la herramienta



Avance en mm/mi de la herramienta



Profundidad de pasada



Esfuerzos de corte



Tipo de torno y accesorios adecuados

Velocidad de corte

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Unidad IV: EL TORNO Se define como velocidad de corte la velocidad lineal de la periferia de la pieza que está en contacto con la herramienta. La velocidad de corte, que se expresa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de herramienta que se utilice, de la profundidad de pasada, de la dureza y la maquinabilidad que tenga el material que se mecanice y de la velocidad de avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la herramienta. A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto que tendrá el cabezal del torno, según la siguiente fórmula:

Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la pieza a maquinar y Dc es el diámetro de la pieza. La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la herramienta. Una alta velocidad de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. Los fabricantes de herramientas y prontuarios de mecanizado, ofrecen datos orientativos sobre la velocidad de corte adecuada de las herramientas para una duración determinada de la herramienta, por ejemplo, 15 minutos. En ocasiones, es deseable ajustar la velocidad de corte para una duración diferente de la herramienta, para lo cual, los valores de la velocidad de corte se multiplican por un factor de corrección. La relación entre este factor Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO de corrección y la duración de la herramienta en operación de corte no es lineal.8 La velocidad de corte excesiva puede dar lugar a: 

Desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta.



Deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia

del mecanizado. 

Calidad del mecanizado deficiente; acabado superficial

ineficiente. La velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a: 

Formación de filo de aportación en la herramienta.



Efecto negativo sobre la evacuación de viruta.



Baja productividad.



Coste elevado del mecanizado.

Velocidad de rotación de la pieza La velocidad de rotación del cabezal del torno se expresa habitualmente en revoluciones por minuto (rpm). En los tornos convencionales hay una gama limitada de velocidades, que dependen de la velocidad de giro del motor principal y del número de velocidades de la caja de cambios de la máquina. En los tornos de control numérico, esta velocidad es controlada con un sistema de realimentación que habitualmente utiliza un variador de frecuencia y puede seleccionarse una velocidad cualquiera dentro de un rango de velocidades, hasta una velocidad máxima.

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Unidad IV: EL TORNO La velocidad de rotación de la herramienta es directamente proporcional a la velocidad de corte e inversamente proporcional al diámetro de la pieza.

Velocidad de avance El avance o velocidad de avance en el torneado es la velocidad relativa entre la pieza y la herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance de la herramienta de corte es un factor muy importante en el proceso de torneado. Cada herramienta puede cortar adecuadamente en un rango de velocidades de avance por cada revolución de la pieza, denominado avance por revolución (fz). Este rango depende fundamentalmente del diámetro de la pieza, de la profundidad de pasada, y de la calidad de la herramienta. Este rango de velocidades se determina experimentalmente y se encuentra en los catálogos de los fabricantes de herramientas. Además esta velocidad está limitada por las rigideces de las sujeciones de la pieza y de la herramienta y por la potencia del motor de avance de la máquina. El grosor máximo de viruta en mm es el indicador de limitación más importante para una herramienta. El filo de corte de las herramientas se prueba para que tenga un valor determinado entre un mínimo y un máximo de grosor de la viruta. La velocidad de avance es el producto del avance por revolución por la velocidad de rotación de la pieza.

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

Al igual que con la velocidad de rotación de la herramienta, en los tornos convencionales la velocidad de avance se selecciona de una gama de velocidades disponibles, mientras que los tornos de control numérico pueden trabajar con cualquier velocidad de avance hasta la máxima velocidad de avance de la máquina. Efectos de la velocidad de avance 

Decisiva para la formación de viruta



Afecta al consumo de potencia



Contribuye a la tensión mecánica y térmica

La elevada velocidad de avance da lugar a: 

Buen control de viruta



Menor tiempo de corte



Menor desgaste de la herramienta



Riesgo más alto de rotura de la herramienta



Elevada rugosidad superficial del mecanizado.

La velocidad de avance baja da lugar a: 

Viruta más larga



Mejora de la calidad del mecanizado



Desgaste acelerado de la herramienta



Mayor duración del tiempo de mecanizado



Mayor coste del mecanizado

Tiempo de torneado

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

Fuerza específica de corte La fuerza de corte es un parámetro necesario para poder calcular la potencia necesaria para efectuar un determinado mecanizado. Este parámetro está en función del avance de la herramienta, de la profundidad de pasada, de la velocidad de corte, de la maquinabilidad del material, de la dureza del material, de las características de la herramienta y del espesor medio de la viruta. Todos estos factores se engloban en un coeficiente denominado Kx. La fuerza específica de corte se expresa en N/mm2.9 Potencia de corte La potencia de corte Pc necesaria para efectuar un determinado mecanizado se calcula a partir del valor del volumen de arranque de viruta, la fuerza específica de corte y del rendimiento que tenga la máquina. Se expresa en kilovatios (kW). Esta fuerza específica de corte Fc, es una constante que se determina por el tipo de material que se está mecanizando, geometría de la herramienta, espesor de viruta, etc. Para poder obtener el valor de potencia correcto, el valor obtenido tiene que dividirse por un determinado valor (ρ) que tiene en cuenta la eficiencia de la máquina. Este valor es el porcentaje de la potencia del motor que está disponible en la herramienta puesta en el husillo.

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

Donde; Pc es la potencia de corte (kW) Ac es el diámetro de la pieza (mm) f es la velocidad de avance (mm/min) Fc es la fuerza específica de corte (N/mm2) ρ es el rendimiento o la eficiencia de la máquina Factores que influyen en las condiciones tecnológicas del torneado Diseño y limitaciones de la pieza: tamaño, tolerancias del torneado, tendencia a vibraciones, sistemas de sujeción, acabado superficial, etc. Operaciones de torneado a realizar: cilindrados exteriores o interiores, refrentado, ranurados, desbaste, acabados, optimización para realizar varias operaciones de forma simultánea, etc. Estabilidad y condiciones de mecanizado: cortes intermitentes, voladizo de la pieza, forma y estado de la pieza, estado, potencia y accionamiento de la máquina, etc. Disponibilidad y selección del tipo de torno: posibilidad de automatizar el mecanizado, poder realizar varias operaciones de forma simultánea, serie de piezas a mecanizar, calidad y cantidad del refrigerante, etc. Material de la pieza: dureza, estado, resistencia, maquinabilidad, barra, fundición, forja, mecanizado en seco o con refrigerante, etc. Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO Disponibilidad de herramientas: calidad de las herramientas, sistema de sujeción de la herramienta, acceso al distribuidor de herramientas, servicio técnico de herramientas, asesoramiento técnico. Aspectos económicos del mecanizado: optimización del mecanizado, duración de la herramienta, precio de la herramienta, precio del tiempo de mecanizado. Aspectos especiales de las herramientas para mandrinar: se debe seleccionar el mayor diámetro de la barra posible y asegurarse una buena evacuación de la viruta. Seleccionar el menor voladizo posible de la barra. Seleccionar herramientas de la mayor tenacidad posible. Formación de viruta El torneado ha evolucionado tanto que ya no se trata tan solo de arrancar material a gran velocidad, sino que los parámetros que componen el proceso tienen que estar estrechamente controlados para asegurar los resultados finales de economía calidad y precisión. En particular, la forma de tratar la viruta se ha convertido en un proceso complejo, donde intervienen todos los componentes tecnológicos del mecanizado, para que pueda tener el tamaño y la forma que no perturbe el proceso de trabajo. Si no fuera así se acumularían rápidamente masas de virutas largas y fibrosas en el área de mecanizado que formarían madejas incontrolables. La forma que toma la viruta se debe principalmente al material que se está cortando y puede ser tanto dúctil como quebradiza y frágil. FIGURA No.25

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FUENTE: TECNOLOGÍA DE LOS METALES GTZ

El avance con el que se trabaje y la profundidad de pasada suelen determinar en gran medida la forma de viruta. Cuando no bastan estas variables para controlar la forma de la viruta hay que recurrir a elegir una herramienta que lleve incorporado un rompe virutas eficaz. Herramientas Las herramientas empleadas en el torno son muy numerosas, debido a los múltiples trabajos que la máquina permite efectuar. Además de las herramientas de cabeza simple, propias del torno para tornear exteriores y mandrilar interiores, se utilizan también en el torno herramientas propias de otras máquinas herramienta, como la broca helicoidal, herramientas para roscar, etc. Herramientas de cabeza simple La herramienta propia del torno está formada por un mango o cuerpo mediante el que se fija al portaherramientas y por una cabeza, que es la parte activa de la herramienta sobre la que se disponen uno o más filos. Los ángulos principales son: 

Ángulo del filo b.

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

Ángulo de incidencia a.



Ángulo de desprendimiento y. FIGURA No.26

FUENTE: TECNOLOGÍA DE LOS METALES GTZ

Para cada tipo de herramienta los ángulos a, p, y, se eligen según la dureza y calidad del material a trabajar. Herramientas con plaquitas superpuestas Se utilizan herramientas con plaquitas de materiales durísimos, como los carburos metálicos, superpuestas sobre la cabeza de la herramienta cuando se debe trabajar con elevada velocidad de corte o cuando el material de la pieza es muy duro o presenta escorias en la superficie. Al

afilar

las

herramientas

con

plaquita,

la

superficie

de

desprendimiento de la cabeza de la herramienta debe afilarse con un ángulo unos 2° mayor que el ángulo de incidencia a del flanco del filo de la plaquita. FIGURA No.27

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FUENTE: TECNOLOGÍA DE LOS METALES GTZ

Dirección de corte La pieza a trabajar puede ser torneada haciendo avanzar la herramienta hacia la derecha o hacia la izquierda. En

la fig. la

herramienta vista desde la parte de la cabeza y con el filo secundario arriba, presenta el filo principal a la izquierda y se llama por esto herramienta a la izquierda. FIGURA No.28

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

Forma de la cabeza de las herramientas La forma de las herramientas del torno varía sensiblemente según la forma de la pieza a trabajar y el tipo de operación a efectuar. Se distinguen: Tecnológico Vida Nueva

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a) herramientas rectas b) herramientas de cuello de cisne c) herramientas curvadas d) herramientas de costado o acodadas FIGURA No.29

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

Herramientas para taladrar y escariar al torno Las herramientas empleadas en el taladrado y escariado en el torno son las mismas que se utilizan en las taladradoras. Para efectuar agujeros profundos se utilizan básicamente dos tipos de brocas: brocas helicoidales con agujeros para la lubrificación forzada y brocas para cañones. Materiales de las herramientas Para todos los trabajos en máquinas herramienta el material de la herramienta debe ser más duro que el material de la pieza a trabajar. Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO También para las herramientas del torno la característica principal es, por tanto, la dureza. Las herramientas de torno se construyen con los siguientes materiales: aceros de alto contenido de carbono aceros semi rápidos aceros rápidos y súper rápidos carburos metálicos materiales cerámicos El rendimiento de una herramienta depende, además de su dureza, de la velocidad de corte y de su capacidad para soportar temperaturas elevadas. El rendimiento de una herramienta será tanto mayor cuanto mayor sea la cantidad de viruta que puede arrancar por unidad de tiempo, es decir, cuanto más elevada sea su velocidad de corte. Al aumentar la velocidad de corte aumenta el rozamiento entre la herramienta y la pieza a trabajar y en consecuencia aumenta el calentamiento del filo; por encima de una determinada temperatura el filo pierde sus características de dureza y su capacidad de corte; de aquí la imposibilidad de utilizar velocidades de corte demasiado elevadas y la necesidad de refrigerar continuamente la herramienta durante su trabajo. Herramientas de acero de alto contenido de carbono Los aceros de alto contenido de carbono presentan este elemento en un porcentaje comprendido entre 1 % y 1,5 %. Las herramientas construidas con este acero son poco costosas. Tienen gran duración del afilado y son adecuadas para trabajos de acabado muy precisos. La velocidad de corte a que se puede trabajar con estas herramientas es muy baja, porque si la temperatura alcanza el valor de la temperatura de revenido la herramienta pierde su dureza. Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO Las herramientas de acero al carbono son poco empleadas actualmente porque son de bajo rendimiento. Se templan a unos 800 °C y se revienen a unos 250°C. Herramientas de acero semi rápido Los aceros semi rápidos contienen pequeños porcentajes de manganeso y de tungsteno. Son durísimos pero no permiten velocidades de corte muy elevadas, ya que su temperatura de revenido es baja. Los aceros semi rápidos son poco empleados para construir herramientas de cabeza simple ya que su rendimiento es reducido. Con estos aceros se construyen aquellas herramientas que por su forma de actuar no precisan de elevadas velocidades de corte: machos de roscar, terrajas y escariadores. Se templan a unos 800 °C y se revienen a unos 200°C. Herramientas de acero rápido Los aceros llamados rápidos y súper- rápidos son de varios tipos. Se diferencian por la cantidad y cualidad de los elementos que componen su aleación. Los más conocidos son los siguientes: Aceros rápidos al molibdeno, cuyos componentes principales, además del hierro, son porcentualmente 0,8 c (carbono), 7 w (wolframio), 4 cr (cromo), 5 mo (molibdeno) y 2 v (vanadio). Si la herramienta es de grandes dimensiones (0 > 15 mm) se construye en acero rápido la cabeza con un pequeño saliente que se suelda después al resto del mango, construido a su vez con acero normal al carbono. Carburos Metálicos Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO Los carburos metálicos para herramientas están formados por carburos de tungsteno y por otros componentes como cobalto, carbono y en algunos casos titanios. Los carburos metálicos están caracterizados por una dureza elevadísima y por una excepcional resistencia al desgaste. Por estas razones con estas herramientas se puede trabajar con velocidades de corte muy elevadas. Herramientas Cerámicas Los materiales cerámicos para herramientas de corte tienen como principal componente el óxido de aluminio. Los materiales cerámicos se utilizan en forma de plaquitas y barritas de pequeñas dimensiones, fijadas mecánicamente a la cabeza de la herramienta. Puesta a punto de los tornos Para que un torno funcione correctamente y garantice la calidad de sus mecanizados, es necesario que periódicamente se someta a una revisión y puesta a punto donde se ajustarán y verificarán todas sus funciones. Las tareas más importantes que se realizan en la revisión de los tornos son las siguientes: Otras funciones como la precisión de los nonios se realizan de forma más esporádica principalmente cuando se estrena la máquina. Mecanizado en seco y con refrigerante Hoy en día el torneado en seco es completamente viable. Hay una tendencia reciente a efectuar los mecanizados en seco siempre que la calidad de la herramienta lo permita. Tecnológico Vida Nueva

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Unidad IV: EL TORNO La inquietud se despertó durante los años 90, cuando estudios realizados en empresas de fabricación de componentes para automoción en Alemania pusieron de relieve el coste elevado de la refrigeración y sobre todo de su reciclado. Sin embargo, el mecanizado en seco no es adecuado para todas las aplicaciones,

especialmente

para

taladrados,

roscados

y

mandrinados para garantizar la evacuación de las virutas. Tampoco es recomendable tornear en seco materiales pastosos o demasiado blandos como el aluminio o el acero de bajo contenido en carbono ya que es muy probable que los filos de corte se embocen con el material que cortan, produciendo mal acabado superficial, dispersiones en las medidas de la pieza e incluso rotura de los filos de corte. En el caso de mecanizar materiales de viruta corta como la fundición gris la taladrina es beneficiosa como agente limpiador, evitando la formación de nubes de polvo tóxicas. La taladrina es imprescindible torneando materiales abrasivos tales como inoxidables, inconells, etc. En el torneado en seco la maquinaria debe estar preparada para absorber sin problemas el calor

producido

en

la

acción

de

corte.

Para

evitar

sobrecalentamientos de husillos, etc. suelen incorporarse circuitos internos de refrigeración por aceite o aire. Salvo excepciones y a diferencia del fresado el torneado en seco no se ha generalizado pero ha servido para que las empresas se hayan cuestionado usar taladrina solo en las operaciones necesarias y con el caudal necesario. Tecnológico Vida Nueva

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Normas de seguridad en el torneado Cuando se está trabajando en un torno, hay que observar una serie de requisitos para asegurarse de no tener ningún accidente que pudiese ocasionar cualquier pieza que fuese despedida del plato o la viruta si no sale bien cortada. Para ello la mayoría de tornos tienen una pantalla de protección. 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. OPERACIONES DEL TORNEADO CILINDRADO El cilindrado consiste en mecanizar un cilindro recto de longitud y diámetro determinado. Una vez iniciado el corte con la profundidad y avance deseados, la herramienta se desplaza automáticamente. Se debe considerar el: 

Afilado de la cuchilla



Velocidad de corte



Tipo de material



Profundidad de avance



Revoluciones x minuto FIGURA No.30

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FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

Refrentado Se llama así a la realización de superficies planas en el torno. El refrentado puede ser completo en toda la superficie libre o parcial en superficies limitadas. También existe el

refrentado interior. La

velocidad de corte presenta una dificultad especial, sobre piezas grandes con diferencias considerables de diámetro, ya que si se selecciona una velocidad para el diámetro mayor, será pequeña para el diámetro menor. FIGURA No.31

FUENTE: www.monografias.com/trabajos48/maquinado-arbol/maquinado-arbol2.shtml

Roscado El roscado en el tomo puede hacerse por medio de machos y terrajas colocadas en el contrapunto o por medio de una herramienta que tenga forma de hilo de rosca y que se coloca en el portaherramientas. En el propio torno, y próximo a la caja, suelen llevar los tornos unas tablas impresas con los pasos que es posible obtener y las ruedas que hay que colocar en la lira. Para estos casos no hay más que colocar las palancas en su lugar y las ruedas convenientes en la lira. Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

FIGURA No.32

FUENTE : http://www.taringa.net/post/ciencia-educacion/12482915/Todo-sobretornos.html

OPERACIONES ESPECIALES a).-Torneado cónico con desplazamiento del contrapunto, con pasadas de desbaste y de acabado. FIGURA No.33

. FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

b).Torneado cónico con rotación del carro. (Porta herramientas, con pasadas de desbaste y de acabado). FIGURA No.34

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

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Unidad IV: EL TORNO c). Torneado de forma o perfilado con avance frontal de la herramienta, sin pasadas sucesivas. FIGURA No.35

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

d). Tronzado o segado. FIGURA No.36

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

e). Taladrado con broca helicoidal FIGURA No.37

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

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Unidad IV: EL TORNO f). Torneado interior o mandrinado con herramienta de un solo filo, con pasadas de desbaste y de acabado. FIGURA No.38

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

g). Moleteado con herramienta de moletear. FIGURA No. 39

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

h). Roscado de agujeros de pequeño diámetro con macho y terraja. FIGURA No.40

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

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Unidad IV: EL TORNO I). Roscado con herramientas, con auxilio de la barra de rosca. FIGURA No.41

FUENTE: GUSTAVO GILI, S.A BARCELONA

Estrategias de enseñanza – aprendizaje Realice un organizador grafico de los tipos de tornos

Evaluación 1.-Dibuje una herramienta de corte e identifique sus ángulos

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HERRAMIENTAS Unidad IV: EL TORNO

2.- Indique las operaciones principales. a.___________________ b._____________________ c._____________________ d.______________________ e.______________________

Recursos  Campos virtual.  Infocus.  Internet.  Taller de máquinas herramientas del instituto  Torno  Cuchillas para torno  Acero  Aluminio

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HERRAMIENTAS Unidad V: FRESADORA

Unidad V: LA FRESADORA Objetivos  Conocer los tipos de fresadoras según los movimientos de la pieza mediante el análisis de sus procesos de trabajo para dar su aplicación correspondiente. Contenidos HISTORIA Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar trabajos mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. Mediante el fresado es posible mecanizar los más diversos materiales, como madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc. FIGURA No.42

FUENTE:http://www.inumetal.com.mx/iumma/index.php?option=com_content&view=artic le&id=63&Itemid=99&lang=es

El empleo de estas máquinas, con elementos móviles y cortantes, así como líquidos tóxicos para la refrigeración y lubricación del corte, requiere unas condiciones de trabajo que preserven la seguridad y

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HERRAMIENTAS Unidad V: FRESADORA

salud de los trabajadores y eviten daños a las máquinas, a las instalaciones y a los productos finales o semielaborados. La primera máquina de fresar se construyó en 1818 y fue diseñada por el estadounidense Eli Whitney con el fin de agilizar la fabricación de fusiles en el estado de Connecticut. La primera fresadora universal equipada con plato divisor que permitía la fabricación de engranajes rectos y helicoidales fue fabricada por Brown & Sharpe en 1853, por iniciativa y a instancias de Frederick W. Howe. En 1894 el francés R. Huré diseñó un cabezal universal con el que se pueden realizar diferentes mecanizados con variadas posiciones de la herramienta. Este tipo de cabezal, con ligeras modificaciones, es uno de los accesorios más utilizados actualmente en las fresadoras universales. En 1938 surge la compañía Bridgeport Machines, Inc. en Bridgeport, Connecticut, la cual en las décadas posteriores se hace famosa por sus fresadoras verticales de tamaño pequeño y mediano. Inventadas a principios del siglo XIX, las fresadoras se han convertido en máquinas básicas en el sector del mecanizado. Gracias a la incorporación del control numérico, son las máquinasherramienta más polivalentes por la variedad de mecanizados que pueden realizar y la flexibilidad que permiten en el proceso de fabricación. INTRODUCCIÓN DEL CONTROL NUMÉRICO El primer desarrollo en el área del control numérico por computadora (CNC) lo realizó el inventor norteamericano John T. Parsons (Detroit Tecnológico Vida Nueva

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1913-2007) junto con su empleado Frank L. Stulen, en la década de 1940. El concepto de control numérico implicaba el uso de datos en un sistema de referencia para definir las superficies de contorno de las hélices de un helicóptero. La aplicación del control numérico abarca gran variedad de procesos. Se dividen las aplicaciones en dos categorías: las aplicaciones con máquina herramienta, tales como taladrado, fresado, laminado o torneado; y las aplicaciones sin máquina herramienta, tales como el ensamblaje, trazado, oxicorte o metrología. El principio de operación común de todas las aplicaciones del control numérico es el control de la posición relativa de una herramienta o elemento de procesado con respecto al objeto a procesar. Al principio los desplazamientos eran de punto a punto, y se utilizaban básicamente en taladradoras. La invención de las funciones de interpolación lineal y circular y el cambio automático de herramientas hizo posible la construcción de una generación de máquinasherramienta con las que se taladra, rosca, fresa e incluso se tornea, que han pasado a denominarse centros de mecanizado en lugar de fresadoras propiamente dichas. FIGURA No.43

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

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CONTROL NUMÉRICO POR COMPUTADORA (CNC) Permiten la automatización programable de la producción. Se diseñaron para adaptar las variaciones en la configuración de productos. Su principal aplicación se centra en volúmenes de producción medios de piezas sencillas y en volúmenes de producción medios y bajos de piezas complejas,

permitiendo realizar

mecanizados de precisión con la facilidad que representa cambiar de un modelo de pieza a otro mediante la inserción del programa correspondiente y de las nuevas herramientas que se tengan que utilizar, así como el sistema de sujeción de las piezas. El equipo de control numérico se controla mediante un programa que utiliza números, letras y otros símbolos; por ejemplo, los llamados códigos G (movimientos y ciclos fijos) y M (funciones auxiliares). Estos números, letras y símbolos, los cuales llegan a incluir &, %, $ y " (comillas), están codificados en un lenguaje apropiado para definir un programa de instrucciones para desarrollar una tarea concreta. Cuando la tarea en cuestión varía se cambia el programa de instrucciones. En las grandes producciones en serie, el control numérico resulta útil para la robotización de la alimentación y retirada de las piezas mecanizadas. Las fresadoras universales modernas cuentan con visualizadores electrónicos donde se muestran las posiciones de las herramientas, según un sistema de coordenadas, y así se facilita mejor la lectura de cotas en sus desplazamientos. Asimismo, a muchas fresadoras se les incorpora un sistema de control numérico por computadora (CNC) que permite automatizar su trabajo. Además, las fresadoras copiadoras incorporan un mecanismo de copiado para diferentes perfiles de mecanizado. Tecnológico Vida Nueva

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Existen varios lenguajes de programación CNC para fresadoras, todos ellos de programación numérica, entre los que destacan el lenguaje

normalizado

internacional

ISO

y

los

lenguajes

HEIDENHAIN, Fagor y Siemens. Para desarrollar un programa de CNC habitualmente se utilizan simuladores que, mediante la utilización de una computadora, permiten comprobar la secuencia de operaciones programadas. CAMPO DE APLICACIÓN DEL CONTROL NUMÉRICO La aplicación de sistemas de control numérico por computadora en las máquinas-herramienta permite aumentar la productividad respecto a las máquinas convencionales y ha hecho posible efectuar operaciones de conformado que son imposibles de realizar con un elevado

grado

de

precisión

dimensional

en

máquinas

convencionales; por ejemplo, la realización de superficies esféricas. El uso del control numérico incide favorablemente en los costos de producción al propiciar la reducción del número de tipos de máquina utilizados en un taller de mecanizado, manteniendo o mejorando su calidad. Los procesos que utilizan máquinas-herramienta de control numérico tienen un coste horario superior a los procesos que utilizan máquinas convencionales, pero inferior a los procesos que utilizan máquinas especiales con mecanismos de transferencia que permiten la alimentación y retirada de piezas de forma automatizada. En el mismo sentido, los tiempos de preparación para un lote son mayores en una máquina de control numérico que en una máquina convencional, pues se necesita preparar la programación de control Tecnológico Vida Nueva

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numérico de las operaciones del proceso. Sin embargo, los tiempos de operación son menores en una máquina de control numérico que en una máquina convencional, por lo cual, a partir de cierto número de piezas en un lote, el mecanizado es más económico utilizando el control numérico. Sin embargo, para lotes grandes, el proceso es más económico utilizando máquinas especializadas con mecanismos de transferencia. TIPOS DE FRESADORAS Las fresadoras pueden clasificarse según varios aspectos, como la orientación del eje de giro o el número de ejes de operación. A continuación se indican las clasificaciones más usuales. FRESADORAS SEGÚN LA ORIENTACIÓN DE LA HERRAMIENTA Dependiendo de la orientación del eje de giro de la herramienta de corte, se distinguen tres tipos de fresadoras: horizontales, verticales y universales. Una fresadora horizontal utiliza fresas cilíndricas que se montan sobre un eje horizontal accionado por el cabezal de la máquina y apoyado por un extremo sobre dicho cabezal y por el otro sobre un rodamiento situado en el puente deslizante llamado carnero. Esta máquina permite realizar principalmente trabajos de ranurados, con diferentes perfiles o formas de las ranuras. Cuando las operaciones a realizar lo permiten, principalmente al realizar varias ranuras paralelas, puede aumentarse la productividad montando en el eje portaherramientas varias fresas conjuntamente formando un tren de fresado. La profundidad máxima de una ranura está limitada por la

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diferencia entre el radio exterior de la fresa y el radio exterior de los casquillos de separación que la sujetan al eje porta fresas. FIGURA No.44

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

En una fresadora vertical, el eje del husillo está orientado verticalmente, perpendicular a la mesa de trabajo. Las fresas de corte se montan en el husillo y giran sobre su eje. En general, puede desplazarse verticalmente, bien el husillo, o bien la mesa, lo que permite profundizar el corte. Hay dos tipos de fresadoras verticales: las fresadoras de banco fijo o de bancada y las fresadoras de torreta o de consola. En una fresadora de torreta, el husillo permanece estacionario durante las operaciones de corte y la mesa se mueve tanto horizontal como verticalmente. En las fresadoras de banco fijo, sin embargo, la mesa se mueve sólo perpendicularmente al husillo, mientras que el husillo en sí se mueve paralelamente a su propio eje. Una fresadora universal tiene un husillo principal para el acoplamiento de ejes portaherramientas horizontales y un cabezal que se acopla a dicho husillo y que convierte la máquina en una fresadora

vertical.

Su

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ámbito

de

aplicación

está

limitado Página 87

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principalmente por el costo y por el tamaño de las piezas que se pueden mecanizar. En las fresadoras universales, al igual que en las horizontales, el puente deslizante, conocido en el argot como carnero, puede desplazarse de delante a atrás y viceversa sobre unas guías. FRESADORAS ESPECIALES Además de las fresadoras tradicionales, existen otras fresadoras con características especiales que pueden clasificarse en determinados grupos. Sin embargo, las formas constructivas de estas máquinas varían sustancialmente de unas a otras dentro de cada grupo, debido a las necesidades de cada proceso de fabricación. Las fresadoras circulares tienen una amplia mesa circular giratoria, por encima de la cual se desplaza el carro portaherramientas, que puede tener uno o varios cabezales verticales; por ejemplo, uno para operaciones de desbaste y otro para operaciones de acabado. Además pueden montarse y desmontarse piezas en una parte de la mesa mientras se mecanizan piezas en el otro lado.9 Las fresadoras copiadoras disponen de dos mesas: una de trabajo sobre la que se sujeta la pieza a mecanizar y otra auxiliar sobre la que se coloca un modelo. El eje vertical de la herramienta está suspendido de un mecanismo con forma de pantógrafo que está conectado también a un palpador sobre la mesa auxiliar. Al seguir con el palpador el contorno del modelo, se define el movimiento de la herramienta que mecaniza la pieza. Otras fresadoras copiadoras utilizan, en lugar de un sistema mecánico de seguimiento, sistemas hidráulicos, electro-hidráulicos o electrónicos.3 Tecnológico Vida Nueva

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En las fresadoras de pórtico, también conocidas como fresadoras de puente, el cabezal portaherramientas vertical se halla sobre una estructura con dos columnas situadas en lados opuestos de la mesa. La herramienta puede moverse vertical y transversalmente, y la pieza puede moverse longitudinalmente. Algunas de estas fresadoras disponen también, a cada lado de la mesa, de sendos cabezales horizontales que pueden desplazarse verticalmente en sus respectivas columnas, además de poder prolongar sus ejes de trabajo horizontalmente. Se utilizan para mecanizar piezas de grandes dimensiones. En las fresadoras de puente móvil, en lugar de moverse la mesa, se mueve la herramienta en una estructura similar a un puente grúa. Se utilizan

principalmente

para

mecanizar

piezas

de

grandes

dimensiones. FRESADORAS SEGÚN EL NÚMERO DE EJES Las fresadoras pueden clasificarse en función del número de grados de libertad que pueden variarse durante la operación de arranque de viruta. Fresadora de tres ejes. Puede controlarse el movimiento relativo entre pieza y herramienta en los tres ejes de un sistema cartesiano. Fresadora de cuatro ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar el giro de la pieza sobre un eje, como con un mecanismo divisor o un plato giratorio. Se utilizan para generar superficies con un patrón cilíndrico, como engranajes o ejes estriados.

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Fresadora de cinco ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar o bien el giro de la pieza sobre dos ejes, uno perpendicular al eje de la herramienta y otro paralelo a ella (como con un mecanismo divisor y un plato giratorio en una fresadora vertical), o bien el giro de la pieza sobre un eje horizontal y la inclinación de la herramienta alrededor de un eje perpendicular al anterior... Fresadora de seis ejes. Se utilizan para generar formas complejas, como el rodete de una turbina Francis. MOVIMIENTOS DE LA HERRAMIENTA El principal movimiento de la herramienta es el giro sobre su eje. En algunas fresadoras también es posible variar la inclinación de la herramienta o incluso prolongar su posición a lo largo de su eje de giro. En las fresadoras de puente móvil todos los movimientos los realiza la herramienta mientras la pieza permanece inmóvil. MOVIMIENTOS DE LA MESA La mesa de trabajo se puede desplazar de forma manual o automática con velocidades de avance de mecanizado o con velocidades de avance rápido en vacío. Para ello cuenta con una caja de avances expresados de mm/minuto, donde es posible seleccionar el avance de trabajo adecuado a las condiciones tecnológicas del mecanizado. Movimiento longitudinal: Según el eje X, que corresponde habitualmente al movimiento de trabajo.

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Para facilitar la sujeción de las piezas, la mesa está dotada de unas ranuras en forma de T para permitir la fijación de mordazas u otros elementos de sujeción, y además puede inclinarse para el tallado de ángulos. Movimiento transversal: Según el eje Y, que corresponde al desplazamiento transversal de la mesa de trabajo. Se utiliza básicamente para posicionar la herramienta de fresar en la posición correcta. Movimiento vertical: Según el eje Z, que corresponde al desplazamiento vertical de la mesa de trabajo. Con el desplazamiento de este eje se establece la profundidad de corte del fresado. Giro respecto a un eje longitudinal: Según el grado de libertad U. Se obtiene con un cabezal divisor o con una mesa oscilante. Giro respecto a un eje vertical: Según el grado de libertad W. En algunas fresadoras se puede girar la mesa 45º a cada lado; en otras, la mesa puede dar vueltas completas. MOVIMIENTO RELATIVO ENTRE PIEZA Y HERRAMIENTA El movimiento relativo entre la pieza y la herramienta puede clasificarse en tres tipos básicos: 1.-El movimiento de corte es el que realiza la punta de la herramienta alrededor del eje del portaherramientas. 2.-El movimiento de avance es el de aproximación de la herramienta desde la zona cortada a la zona sin cortar.

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3.-El movimiento de profundización de perforación o de profundidad de pasada es un tipo de movimiento de avance que se realiza para aumentar la profundidad del corte.

ESTRUCTURA, COMPONENTES Y CARACTERÍSTICAS FIGURA No.45

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

En La estructura de una fresadora consta: 1: base. 2: columna. 3: consola. 4: carro transversal. 5: mesa. 6: puente. 7: eje portaherramientas. Los componentes principales de una fresadora son la base, el cuerpo, la consola, el carro, la mesa, el puente y el eje de la herramienta. La base permite un apoyo correcto de la fresadora en el suelo. El cuerpo o bastidor tiene forma de columna y se apoya sobre la base o ambas forman parte de la misma pieza. Habitualmente, la base y la columna son de fundición aleada y estabilizada. La columna tiene en la parte frontal unas guías templadas y rectificadas para el movimiento de la consola y unos mandos para el accionamiento y control de la máquina.

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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE UNA FRESADORA Al seleccionar una fresadora para su adquisición y para realizar trabajos con ella, deben tenerse en cuenta varias características técnicas de la misma. El tamaño de las piezas a mecanizar está limitado por las dimensiones de la superficie de la mesa y los recorridos de los elementos móviles. Dependiendo de las operaciones a realizar, puede ser necesaria la posibilidad de controlar varios ejes a la vez, como los proporcionados por mesas giratorias o por cabezales divisores, o incluso controlar estos ejes de forma automática por CNC, por ejemplo para realizar contorneados. En función del material de la pieza, de las herramientas de corte y de las tolerancias de fabricación requeridas, es necesario utilizar velocidades de corte y de avance diferentes, lo cual puede hacer necesaria la posibilidad de operar con gamas de velocidades, con velocidades máximas y potencias suficientes para lograr flexibilidad en el sistema de producción. Los dispositivos electrónicos de control, desde la visualización de cotas hasta el control numérico, permiten aumentar la productividad y la precisión del proceso productivo. Además, una fresadora debe tener dispositivos de seguridad, como botones de parada de emergencia (coloquialmente conocidos como setas de emergencia), dispositivo de seguridad contra sobrecargas y pantallas de protección contra la proyección de virutas o partes de la pieza o la herramienta de corte. Otro aspecto a tener en cuenta es el peso de la máquina, que influye en el transporte de la misma y las necesidades de cimentación de la nave para que las vibraciones estén controladas en niveles admisibles. Tecnológico Vida Nueva

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EQUIPAMIENTO DE UNA FRESADORA DE CONTROL NUMÉRICO Los equipamientos de serie y opcionales que montan las fresadoras actuales son muy variables en función de las prestaciones que tengan.

FIGURA No.46

FUENTE. https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

Respecto al manejo de la información, es necesario tener en cuenta el tipo de lenguaje de programación que es posible utilizar, la capacidad de memoria de la máquina para un uso posterior de los programas almacenados, así como la forma de introducción y modificación de los programas: a pie de máquina, mediante dispositivos de almacenamiento de datos (disquete o memoria USB), o mediante una tarjeta de red. La unidad central de proceso (CPU, por sus siglas en inglés) de la máquina controla accionamientos rotativos, para lo cual se utilizan servomotores que pueden variar su velocidad en un rango continuo. El movimiento lineal de los carros de la mesa se obtiene transformando el movimiento rotacional de los servomotores mediante husillos de bolas sin juego. La CPU obtiene datos del programa y de los sensores instalados, los cuales permiten establecer una realimentación del control de las Tecnológico Vida Nueva

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operaciones. La precisión de estos sensores y la velocidad de procesamiento de la CPU limitan la precisión dimensional que puede obtenerse. El tipo de sensor utilizado ha evolucionado con el tiempo, siendo en la actualidad muy utilizados los sensores de efecto Hall para el control de los desplazamientos y giros realizados. Para controlar la posición del origen del sistema de referencia de los movimientos realizados y el desgaste de la herramienta se utilizan uno o varios palpadores o sondas de medida.. Además de los movimientos de la pieza y de la herramienta, pueden controlarse de manera automatizada otros parámetros como la herramienta empleada, que puede cambiarse desde un almacén de herramientas instalado en la máquina; el uso o no de fluido refrigerante o la apertura y cierre de las puertas de seguridad. ACCESORIOS PRINCIPALES Existen varios accesorios que se instalan en las fresadoras para realizar operaciones de mecanizado diferentes o para una utilización con mayor rapidez, precisión y seguridad. FIGURA No.47

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

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-Dispositivos de adición de ejes: cabezal multiangular (permite orientar el eje del portaherramientas), divisor universal con contrapunto y juego de engranes y mesa circular divisora. -Dispositivos para sujeción de piezas: plato universal de 3 garras con contra plato; contrapunto y lunetas; mordaza giratoria graduada; mordaza hidráulica. -Dispositivos para sujeción de herramientas: ejes porta-fresas largos y cortos, eje porta-pinzas y juego de pinzas. -Dispositivos para operaciones especiales: aparato de mortajar giratorio, cabezal de mandrinar. -Dispositivos de control: visualización digital de cotas y palpadores de medida. SUJECIÓN DE HERRAMIENTAS Las fresas pueden clasificarse según el mecanismo de sujeción al portaherramientas en fresas con mango cónico, fresas con mango cilíndrico y fresas para montar en árbol FIGURA No.48

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

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Las fresas con mango cónico, a excepción de las fresas grandes, en general se montan al portaherramientas utilizando un mandril o un manguito adaptador intermedio, cuyo alojamiento tiene la misma conicidad que el mango de la fresa. Las conicidades utilizadas suelen ser las correspondientes a los conos ISO o a los conos Morse, existiendo también otros tipos menos utilizados en fresadoras como los conos Brown y Sharpe. Las fresas con mango cilíndrico se fijan al porta herramienta utilizando mandriles con pinzas. Algunas fresas tienen un agujero en el mango y se fijan empleando mangos que se adaptan por un lado a la fresa mediante un roscado o utilizando un eje prisionero y por el otro lado disponen de un cono para montarse al husillo de la máquina. Las fresas para montaje sobre árbol tienen un agujero central para alojar el eje portaherramientas, cuyo diámetro está normalizado. Estas fresas disponen de un chaveteros para asegurar la rotación de la herramienta y evitar que patinen. Para posicionar axialmente estas fresas en el eje, se emplean unos casquillos separadores de anchuras normalizadas. Además, en caso de necesidad pueden montarse varias fresas simultáneamente en lo que se denomina un tren de fresas. Para el cambio manual de los ejes porta fresas se recurre a sistemas clásicos de amarre con tirante roscado, pero cada vez es más utilizado el apriete neumático o hidráulico debido a la rapidez con la que se realiza el cambio. Las fresadoras de control numérico incorporan un almacén de herramientas y disponen de un mecanismo que permite el cambio de herramientas de forma automática según las órdenes programadas.

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CABEZAL VERTICAL UNIVERSAL El cabezal vertical universal Huré es un mecanismo que aumenta las prestaciones de una fresadora universal y es de aplicación para el fresado horizontal, vertical, radial en el plano vertical, angular (inclinado) en un plano vertical perpendicular a la mesa de la fresadora y oblicuo o angular en el plano horizontal. Este mecanismo es de gran aplicación en las fresadoras universales y no se utiliza en las fresadoras verticales. FIGURA No.49

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

Consta de dos partes: la primera, con el árbol porta herramientas, se une con la otra parte del cabezal según una corredera circular inclinada 45º respecto a la horizontal, y la segunda se une mediante una corredera circular vertical con la parte frontal de la columna de la fresadora, donde se acopla al husillo principal de la máquina. El cabezal está dispuesto para incorporarle herramientas de fresar, brocas y escariadores mediante pinzas, porta brocas y otros elementos de sujeción de herramientas. La velocidad de giro del husillo de este accesorio es la misma que la del husillo principal de la fresadora. No son adecuados para las operaciones con herramientas grandes de planear.

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SUJECIÓN DE PIEZAS Para conseguir una correcta fijación de las piezas en la mesa de trabajo de una fresadora se utilizan diversos dispositivos. El sistema de sujeción que se adopte debe permitir que la carga y la descarga de las piezas en la mesa de trabajo sean rápidas y precisas, garantizar la repetibilidad de las posiciones de las piezas y su amarre con una rigidez suficiente. Además, el sistema de sujeción empleado debe garantizar que la herramienta de corte pueda realizar los recorridos durante las operaciones de corte sin colisionar con ningún utillaje. FIGURA No.50

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

Existen dos tipos principales de dispositivos de fijación: las bridas de apriete y las mordazas, siendo estas últimas las más usuales. Las mordazas empleadas pueden ser de base fija o de base giratoria. Las mordazas de base giratoria están montadas sobre un plato circular graduado. Mordazas pueden ser de accionamiento manual o de accionamiento hidráulico. Las mordazas hidráulicas permiten automatizar la apertura y el cierre de las mismas así como la presión de apriete. Las mesas circulares, los platos giratorios y los mecanismos divisores son elementos que se colocan entre la mesa

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de la máquina y la pieza para lograr orientar la pieza en ángulos medibles. Además, hay otros dispositivos que facilitan el apoyo como ranuras en V para fijar redondos o placas angulares para realizar chaflanes y utillajes de diseño especial. Al fijar una pieza larga con un mecanismo divisor pueden utilizarse un contrapunto y lunetas. Para la fijación de las piezas y los dispositivos que se utilizan, las mesas disponen de unas ranuras en forma de T en las cuales se introducen los tornillos que fijan los utillajes y dispositivos utilizados. También es posible utilizar dispositivos magnéticos que utilizan imanes. Las fresadoras de control numérico pueden equiparse con dos mesas de trabajo, lo cual hace posible la carga y descarga de las piezas al mismo tiempo que se está mecanizando una nueva pieza con el consiguiente ahorro de tiempo. La colocación o el giro de la mesa o de sus accesorios a la posición de trabajo pueden programarse con funciones específicas en los programas de control numérico. MECANISMO DIVISOR Un mecanismo divisor es un accesorio de las máquinas fresadoras y de

otras

máquinas

herramientas

como

taladradoras

y

mandrinadoras. Este dispositivo se fija sobre la mesa de la máquina y permite realizar operaciones espaciadas angularmente respecto a un eje de la pieza a mecanizar. Se utiliza para la elaboración de engranajes, prismas, escariadores, ejes ranurados, etc. La pieza a mecanizar se acopla al eje de trabajo del divisor, entre el punto del divisor y un contrapunto. Al fresar piezas esbeltas se utilizan también lunetas o apoyos de altura regulable para que las Tecnológico Vida Nueva

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deformaciones no sean excesivas... Hay tres tipos de mecanismos divisores: divisor directo, divisor semi universal y divisor universal. Un divisor directo tiene un árbol que, por un extremo tiene una punta cónica para centrar el eje la pieza, y por el otro se acciona directamente por la manivela. Algunos de estos divisores, en lugar de tener discos intercambiables con agujeros circunferenciales, tienen ranuras

periféricas

y

el

pasador

de

retención

se

sitúa

perpendicularmente al eje de mando. FIGURA No.51

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

Un divisor semi universal se utiliza básicamente para mecanizar ejes y engranajes de muchos dientes cuando es posible establecer una relación exacta entre el movimiento de giro de la pieza y el giro de la palanca sobre el platillo de agujeros. Para que ello sea posible, este tipo de divisor incorpora un mecanismo interior de tornillo sin fin y rueda helicoidal cuya relación de transmisión (i) usualmente es de 40:1 ó 60:1, así como varios discos intercambiables. En estos casos, la manivela de mando debe dar 40 ó 60 vueltas para completar una vuelta en el eje de trabajo del divisor. Para girar el eje de trabajo una

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fracción de vuelta de valor determinado debe calcularse previamente el giro que ha de realizar la manivela. Por ejemplo, para el tallado de un piñón de 20 dientes, la manivela debe girar 40/20 = 2 vueltas para avanzar de un diente al siguiente. Si se desea tallar un engranaje de 33 dientes, la solución es 40/33 = 1+7/33, con lo cual hay que instalar un platillo que tenga 33 agujeros y habrá que dar un giro a la manivela de una vuelta completa más 7 agujeros del platillo de 33 agujeros. El divisor universal es de constitución parecida al divisor semi universal y se diferencia de este último en que incorpora un tren exterior de engranajes intercambiables que permite realizar la división diferencial y tallar engranajes helicoidales cuando se establece una relación de giro del plato divisor con el avance de la mesa de la fresadora. Para el mecanizado de grandes producciones de ejes ranurados o escariadores, existen mecanismos divisores automáticos con discos ranurados según el número de estrías de los ejes. Estos discos agilizan el trabajo de forma considerable. El tallado de engranajes con estos mecanismos apenas se utiliza en la actualidad porque existen máquinas para el tallado de engranajes que consiguen mayores niveles de calidad y productividad. Algunas fresadoras modernas de control numérico (CNC) disponen de mesas giratorias o cabezales orientables para que las piezas puedan ser mecanizadas por diferentes planos y ángulos de aproximación, lo cual hace innecesario utilizar el mecanismo divisor en estas máquinas.

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HERRAMIENTAS Las herramientas de corte más utilizadas en una fresadora se denominan fresas,

aunque también

pueden utilizarse otras

herramientas para realizar operaciones diferentes al fresado, como brocas para taladrar o escariadores. Las fresas son herramientas de corte de forma, material y dimensiones muy variados de acuerdo con el tipo de fresado que se quiera realizar. Una fresa está determinada por su diámetro, su forma, material constituyente, número de labios o dientes que tenga y el sistema de sujeción a la máquina. FIGURA No.52

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

Los labios cortantes de las fresas de acero rápido (HSS) pueden ser rectilíneos o helicoidales, y las fresas que montan plaquitas intercambiables son de carburo metálico como el carburo de tungsteno, conocido como widia, de metal cerámica o, en casos especiales, de nitruro de boro cúbico (CBN) o de diamante policristalino (PDC). En general, los materiales más duros en los filos de corte permiten utilizar mayores velocidades de corte, pero al ser menos tenaces, exigen una velocidad de avance menor. El número de labios o plaquitas de las fresas depende de su diámetro, de la cantidad de viruta que debe arrancar, de la dureza del material y del tipo de fresa.

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CARACTERÍSTICAS DE LAS PLAQUITAS INSERTABLES La calidad de las plaquitas insertables se selecciona teniendo en cuenta el material de la pieza, el tipo de aplicación y las condiciones de mecanizado. La variedad de las formas de las plaquitas es grande y está normalizada. Asimismo, la variedad de materiales de las herramientas modernas es considerable y está sujeta a un desarrollo continuo. FIGURA No.53

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

La calidad de las plaquitas insertables se selecciona teniendo en cuenta el material de la pieza, el tipo de aplicación y las condiciones de mecanizado. La variedad de las formas de las plaquitas es grande y está normalizada. Asimismo, la variedad de materiales de las herramientas modernas es considerable y está sujeta a un desarrollo continuo. FIGURA No.54

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

Como hay tanta variedad en las formas geométricas, tamaños y ángulos de corte, existe una codificación normalizada por la Tecnológico Vida Nueva

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Organización Internacional de Estandarización (ISO 1832) que está compuesta de cuatro letras y seis números donde cada una de estas letras y números indica una característica determinada del tipo de plaquita correspondiente. Las dos primeras cifras indican, en milímetros, la longitud de la arista de corte de la plaquita; las dos cifras siguientes indican, en milímetros, el espesor de la plaquita; y las dos últimas cifras indican, en décimas de milímetro, el radio de punta de la plaquita. A este código general el fabricante de la plaquita puede añadir dos letras para indicar la calidad de la plaquita o el uso recomendado. AFILADO DE FRESAS La forma constructiva de las fresas de acero rápido permite que cuando los filos de corte están desgastados puedan ser afilados nuevamente mediante unas máquinas de afilar. FIGURA No.55

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

Hay un tipo de máquina, denominada afiladora universal, que, con los accesorios adecuados y las muelas adecuadas, permite realizar el afilado de brocas, escariadores, fresas frontales y cilíndricas mediante el rectificado con discos de esmeril. Tecnológico Vida Nueva

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VERIFICACIÓN Y PUESTA A PUNTO Tanto en su construcción como en el mantenimiento preventivo que de forma periódica deben realizarse a las fresadoras es necesario controlar los siguientes parámetros: -Cimentación y nivelación. Las fresadoras deben estar sujetas en cimientos que amortigüen de la mejor forma posible las vibraciones, así como que esté correctamente nivelada para asegurar un buen funcionamiento a la mesa en sus desplazamientos siendo necesario utilizar niveles de precisión. -Alineación. Mediante el uso de comparadores hay que verificar que la mesa esté totalmente alineada procediendo a su reglaje si se observan desalineaciones. -Funcionamiento del eje porta fresas. Se hace necesario verificar periódicamente con un comparador el posible descentrado del eje porta fresas en su movimiento rotatorio. -Alineación de los puntos del plato divisor y el contrapunto. Utilizando un gramil adecuado se procede a verificar la altura y alineación de estos dos accesorios. -Comprobación de la precisión de los nonios graduados. Verificar si los desplazamientos reales coinciden con la graduación de los tambores. -Verificación del juego del eje porta fresas en la luneta del carnero. Si existe un juego excesivo es necesario proceder a la sustitución casquillo de bronce de la luneta.

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OPERACIONES DE FRESADO Con el uso creciente de las fresadoras de control numérico están aumentando las operaciones de fresado que se pueden realizar con este tipo de máquinas, siendo así que el fresado se ha convertido en un método polivalente de mecanizado. El desarrollo de las herramientas ha contribuido también a crear nuevas posibilidades de fresado además de incrementar de forma considerable la productividad, la calidad y exactitud de las operaciones realizadas. Planeado. La aplicación más frecuente de fresado es el planeado, que tiene por objetivo conseguir superficies planas. Para el planeado se utilizan generalmente fresas de planear de plaquitas intercambiables de metal duro. Los fabricantes de plaquitas recomiendan como primera opción el uso de plaquitas redondas o con ángulos de 45º como alternativa. Fresado en escuadra. El fresado en escuadra es una variante del planeado que consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza. Para ello se utilizan plaquitas cuadradas o rómbicas situadas en el portaherramientas de forma adecuada. Cubicaje La operación de cubicaje es muy común en fresadoras verticales u horizontales y consiste en preparar los tarugos de metal u otro material como mármol o granito en las dimensiones cúbicas

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adecuadas para operaciones posteriores. Este fresado también se realiza con fresas de planear de plaquitas intercambiables. Corte. Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizar consiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor. Para el corte industrial de piezas se utilizan indistintamente sierras de cinta o fresadoras equipadas con fresas cilíndricas de corte. FIGURA NO.56

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora

Ranurado recto. Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura y, a menudo, se montan varias fresas en el eje porta fresas permitiendo aumentar la productividad de mecanizado. Al montaje de varias fresas cilíndricas se le denomina tren de fresas o fresas compuestas. Las fresas cilíndricas se caracterizan por tener tres aristas de corte: la frontal y las dos laterales. En la mayoría de aplicaciones se utilizan fresas de acero rápido ya que las de metal duro son muy caras y por lo tanto solo se emplean en producciones muy grandes. Tecnológico Vida Nueva

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Ranurado de forma. Se utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, que puede ser en forma de T, de cola de milano, etc. Ranurado de chaveteros. Se utilizan fresas cilíndricas con mango, conocidas en el argot como bailarinas, con las que se puede avanzar el corte tanto en dirección perpendicular a su eje como paralela a este.

Copiado. Para el fresado en copiado se utilizan fresas con plaquitas de perfil redondo a fin de poder realizar operaciones de mecanizado en orografías y perfiles de caras cambiantes. Existen dos tipos de fresas de copiar: las de perfil de media bola y las de canto redondo. Fresado de cavidades. En este tipo de operaciones es recomendable realizar un taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta que los radios de la cavidad deben ser al menos un 15% superior al radio de la fresa. Torno-fresado. Este tipo de mecanizado utiliza la interpolación circular en fresadoras de control numérico y sirve tanto para el torneado de agujeros de precisión como para el torneado exterior. El proceso combina la rotación de la pieza y de la herramienta de fresar siendo posible conseguir una superficie de revolución. Si se desplaza la fresa hacia Tecnológico Vida Nueva

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arriba o hacia abajo coordinadamente con el giro de la pieza pueden obtenerse geometrías excéntricas, como el de una leva, o incluso el de un árbol de levas o un cigüeñal. Con el desplazamiento axial es posible alcanzar la longitud requerida. Fresado de roscas. El fresado de roscas requiere una fresadora capaz de realizar interpolación helicoidal simultánea en dos grados de libertad: la rotación de la pieza respecto al eje de la hélice de la rosca y la traslación de la pieza en la dirección de dicho eje. El perfil de los filos de corte de la fresa debe ser adecuado al tipo de rosca que se mecanice. Fresado frontal. Consiste en el fresado con fresas helicoidales cilíndricas que atacan frontalmente la operación de fresado. En las fresadoras de control numérico se utilizan cada vez más fresas de metal duro totalmente integrales que permiten trabajar a velocidades muy altas. Fresado de engranajes. El fresado de engranajes apenas se realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor, sino que se hacen en máquinas especiales llamadas talladoras de engranajes y con el uso de fresas especiales del módulo de diente adecuado. Taladrado, escariado y Mandrinado. Estas operaciones se realizan habitualmente en las fresadoras de control numérico dotadas de un almacén de herramientas y utilizando las herramientas adecuadas para cada caso. Tecnológico Vida Nueva

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Mortajado. Consiste en mecanizar chaveteros en los agujeros, para lo cual se utilizan brochadoras o bien un accesorio especial que se acopla al cabezal de las fresadoras universales y transforma el movimiento de rotación en un movimiento vertical alternativo. Fresado en rampa. Es un tipo de fresado habitual en el mecanizado de moldes que se realiza con fresadoras copiadoras o con fresadoras de control numérico. CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL FRESADO Para que los trabajos de fresado se realicen en las mejores condiciones se han de cumplir una serie de requisitos. Se debe asegurar una buena rigidez de la máquina y que tenga la potencia suficiente para poder utilizar las herramientas más convenientes. Asimismo debe utilizarse el menor voladizo de la herramienta con el husillo que sea posible. Respecto de las herramientas de fresar, hay que adecuar el número de dientes, labios o plaquitas de las fresas procurando que no haya demasiados filos trabajando simultáneamente. El diámetro de las fresas de planear debe ser el adecuado de acuerdo con la anchura de corte. En los parámetros de corte hay que seleccionar el avance de trabajo por diente más adecuado de acuerdo con las características del mecanizado como el material de la pieza, las características de la fresa, la calidad y precisión requeridas para la pieza y la evacuación de la viruta. Siempre que sea posible, hay que realizar el fresado en Tecnológico Vida Nueva

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concordancia y utilizar plaquitas de geometría positiva, es decir, con ángulo de desprendimiento positivo. Debe utilizarse refrigerante sólo si es necesario, pues el fresado se realiza en mejores condiciones sin refrigerante en la mayoría de las aplicaciones de las plaquitas de metal duro. PROBLEMAS HABITUALES EN EL FRESADO Durante el fresado pueden aparecer una serie de problemas que dificultan la calidad de las operaciones de fresado. Las vibraciones excesivas pueden ser causadas además por fijaciones incorrectas o poco rígidas o porque la pieza se deforme cuando incide sobre ella cada diente de la fresa. Además, el fresado en

oposición genera

concordancia.

Dichas

más

vibraciones

vibraciones

que

afectan

a

el fresado las

en

tolerancias

dimensionales y a las rugosidades obtenidas, por lo que la armonía entre la herramienta y su movimiento de corte junto con la pieza y máquina es esencial para maximizar el mejor acabado. Otras causas de imperfecciones en las superficies mecanizadas son las alteraciones de los filos de corte, la falta de mantenimiento de la máquina y el uso incorrecto de los utillajes. PARÁMETROS DE CORTE DEL FRESADO Los parámetros tecnológicos fundamentales que hay que considerar en el proceso de fresado son los siguientes: -Elección del tipo de máquina, accesorios y sistemas de fijación de pieza y herramienta más adecuados. Tecnológico Vida Nueva

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-Elección del tipo de fresado: frontal, tangencial en concordancia o tangencial en oposición. -Elección de los parámetros de corte: velocidad de corte (Vc), velocidad de giro de la herramienta (n), velocidad de avance (Va), profundidad de pasada (p), anchura de corte (Ac), etc.) No hay unanimidad dentro del sector del mecanizado en las denominaciones de los procedimientos de fresado. El fresado tangencial también es denominado fresado periférico, fresado cilíndrico o fresado helicoidal. VELOCIDAD DE CORTE Se define como velocidad de corte a la velocidad lineal de la periferia de la fresa u otra herramienta que se utilice en el fresado. La velocidad de corte, que se expresa en metros por minuto (m/min), tiene que ser elegida antes de iniciar el mecanizado y su valor adecuado depende de muchos factores, especialmente de la calidad y tipo de fresa que se utilice, de la dureza y la maquinabilidad que tenga el material que se mecanice y de la velocidad de avance empleada. Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la herramienta. A partir de la determinación de la velocidad de corte se puede determinar las revoluciones por minuto que tendrá el husillo portaherramientas según la siguiente fórmula:

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Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la herramienta y Dc es el diámetro de la herramienta. La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la herramienta. Una alta velocidad de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. Una velocidad de corte excesiva puede dar lugar a un desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta, a la deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del mecanizado y, en general, a una calidad del mecanizado deficiente. Por otra parte, una velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a la formación de filo de aportación en la herramienta, a dificultades en la evacuación de viruta y al aumento del tiempo de mecanizado, lo cual se traduce en una baja productividad y un coste elevado del mecanizado. VELOCIDAD DE ROTACIÓN DE LA HERRAMIENTA La velocidad de rotación del husillo portaherramientas se expresa habitualmente en revoluciones por minuto (rpm). En las fresadoras convencionales hay una gama limitada de velocidades, que dependen de la velocidad de giro del motor principal y del número de velocidades de la caja de cambios de la máquina. En las fresadoras de control numérico, esta velocidad es controlada con un sistema de realimentación en el que puede seleccionarse una velocidad cualquiera dentro de un rango de velocidades, hasta una velocidad máxima.

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VELOCIDAD DE AVANCE El avance o velocidad de avance en el fresado es la velocidad relativa entre la pieza y la herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance o velocidad de avance en el fresado es la velocidad relativa entre la pieza y la herramienta, es decir, la velocidad con la que progresa el corte. El avance y el radio de la punta de la herramienta de corte son los dos factores más importantes de los cuales depende la rugosidad de la superficie obtenida en el fresado. El grosor máximo de viruta en mm es el indicador de limitación más importante para una herramienta de fresado. El filo de corte de las herramientas se prueba para que tenga un valor determinado entre un mínimo y un máximo de grosor de la viruta. El avance por revolución (fn) es el producto del avance por diente por el número de dientes (z) de la herramienta.

La velocidad de avance es el producto del avance por revolución por la velocidad de rotación de la herramienta.

Al igual que con la velocidad de rotación de la herramienta, en las fresadoras convencionales la velocidad de avance se selecciona de una gama de velocidades disponibles en una caja de cambios, mientras que las fresadoras de control numérico pueden trabajar con Tecnológico Vida Nueva

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cualquier velocidad de avance hasta la máxima velocidad de avance de la máquina. La velocidad de avance es decisiva para la formación de viruta, el consumo de potencia, la rugosidad superficial obtenida, las tensiones mecánicas, la temperatura en la zona de corte y la productividad. Una elevada velocidad de avance da lugar a un buen control de viruta y una mayor duración de la herramienta por unidad de superficie mecanizada, pero también da lugar a una elevada rugosidad superficial y un mayor riesgo de deterioro de la herramienta por roturas o por temperaturas excesivas. En cambio, una velocidad de avance baja da lugar a la formación de virutas más largas que pueden formar bucles y un incremento del tiempo de mecanizado, lo cual hace que la duración de la herramienta por unidad de superficie sea menor y que la producción sea más costosa. PROFUNDIDAD DE CORTE O DE PASADA La profundidad de corte o profundidad de pasada (p) es la profundidad de la capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta. Habitualmente se expresa en milímetros (mm). La anchura de corte (s), expresado en mm, es la anchura de la parte de la pieza implicada en el corte. Estos parámetros hay que tenerlos en cuenta por la influencia que tiene en el cálculo de la sección de viruta y consecuentemente en la fuerza de corte necesaria para poder realizar el mecanizado. La profundidad de pasada se establece a priori y depende principalmente de las creces de material a mecanizar, del grado de precisión dimensional a conseguir, de la potencia de la máquina y de Tecnológico Vida Nueva

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la relación con respecto al avance seleccionado y de parámetros propios de la plaquita de corte como su tamaño, el radio de la punta y su perfil. Al realizar mecanizados de desbaste se utilizan filos con mayor longitud de arista de corte que permiten realizar mecanizados con mayores profundidades de pasada y velocidades de avance. Sin embargo, para las operaciones de acabado, se requiere una profundidad de corte menor. La longitud de corte efectiva (la), cuyo valor máximo está directamente relacionado con la longitud de la arista del filo de corte, depende de la profundidad de pasada (p) y del ángulo de posición ( ) . Estrategias de enseñanza – aprendizaje Realizar un mapa conceptual relacionado a los principales movimientos de la fresadora.

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Evaluación 1.

Enumere las partes principales de la fresadora

______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ 2.

Indique la operaciones principales

______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ 3.

Indique los movimientos principales.

______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ Evaluación práctica. Realizar trabajo práctico utilizando las operaciones de fresado. Recursos  Módulo de enseñanza.  Campos virtual.  Infocus  Fresadora  Accesorios de la fresadora  Aceros  Aluminio  Brocas Tecnológico Vida Nueva

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

Unidad VI: INTRODUCCION A LAS OPERACIONES DE RECTIFICADO Objetivos  Reconocer las posibilidades de la máquina rectificadora mediante las técnicas de estudio para manipular las máquinas con seguridad. Contenidos LA MAQUINA HERRAMIENTA La rectificadora es una máquina herramienta, utilizada para realizar mecanizados por abrasión, con mayor precisión dimensional y menores rugosidades que en el mecanizado por arranque de viruta. Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento térmico. Para el rectificado se utilizan discos abrasivos robustos, llamados muelas. El rectificado se aplica luego que la pieza ha sido sometida a otras máquinas herramientas que han quitado las impurezas mayores, dejando solamente un pequeño excedente de material para ser eliminado por la rectificadora con precisión. A veces a una operación de rectificado le siguen otras de pulido y lapeado, como por ejemplo en la fabricación de cristales para lentes. Las rectificadoras para piezas metálicas consisten en un bastidor que contiene una muela giratoria compuesta de granos abrasivos muy duros y resistentes al desgaste y a la rotura. La velocidad de giro de las muelas puede llegar a 30.000 rpm, dependiendo del diámetro de la muela. Según las características de las piezas a rectificar se utilizan diversos tipos de rectificadoras, siendo las más destacadas las siguientes: Tecnológico Vida Nueva

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO FIGURA No.57

Rectificadora cilíndrica.

Rectificadora planeadora plana.

Rectificadora afiladora de herramientas de corte. FUENTE: http://www.matriceria-alcala.com/rectificadoras.htm

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

Las rectificadoras planeadoras o tangenciales Consisten de un cabezal provisto de una muela y un carro longitudinal que se mueve en forma de vaivén en el que se coloca la pieza a rectificar. También puede colocarse sobre una plataforma magnética. Generalmente se utiliza para rectificar matrices, calzos y ajustes con superficies planas. La rectificadora sin centros Consta de dos muelas y se utilizan para el rectificado de pequeñas piezas cilíndricas, como bulones, casquillos, pasadores, etc. Permite automatizar

la

alimentación

de

las

piezas,

facilitando

el

funcionamiento continuo y la producción de grandes series de la misma pieza. En este caso la superficie de la pieza se apoya sobre la platina de soporte entre el disco rectificador (que gira rápidamente) y la platina regulable pequeña (que se mueve lentamente). Las rectificadoras universales Para todo tipo de rectificados en diámetros exteriores de ejes. Son máquinas de gran envergadura cuyo cabezal porta muelas tiene un variador de velocidad para adecuarlo a las características de la muela que lleva incorporada y al tipo de pieza que rectifica. POSIBILIDADES DE LAS MÁQUINAS DE RECTIFICAR Uso de partículas abrasivas para modificar forma y/o acabado superficial de las piezas. Procesos abrasivos: 

Rectificado

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO



Lapeado



Pulido



Bruñido



Otros

Rectificado Proceso abrasivo para obtener un acabado fino y precisión que no se puede obtener por otros procesos de arranque vistos hasta ahora. El proceso de rectificado plano es muy similar al fresado tangencial y los parámetros como la profundidad de pasada radial, el espesor de viruta (h) o la velocidad de corte (Vc) se definen igual sobre este dibujo. Lapeado Proceso abrasivo en el que se da un frotamiento entre la pieza y una superficie de referencia, empleando una mezcla abrasiva suelta, con el fin de mejorar una forma dada y su acabado superficial, ó - un ajuste entre dos superficies. Pulido Proceso abrasivo en el que se da un frotamiento entre la pieza y un paño empleando una mezcla abrasiva suelta con el fin de mejorar el acabado superficial. Se aplica en piezas de precisión, componentes ópticos, componentes electrónicos y superficies decorativas Bruñido Proceso abrasivo para obtener un acabado especial cuya función es la retención del lubricante y para mejorar la precisión de forma tras el rectificado (cilindros interiores) Tecnológico Vida Nueva

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

Aplicaciones: Superficies cilíndricas interiores: camisas de cilindros para

motores

o

compresores,

bielas,

cilindros

hidráulicos,

casquillería, engranajes, distribuidores, componentes de válvulas y pistas de rodamientos de bolas. Elementos a considerar en un proceso de rectificado Máquina:

Precisión

(elementos),

cinemática,

rigidez,

comportamiento dinámico y estabilidad térmica Muela: Tipo y tamaño de abrasivo, aglomerante y dureza, estructura, velocidad de rotación, propiedades térmicas y químicas. Fluido de Rectificado: 

Caudal



Presión



Conductividad térmica



Capacidad lubricante

Pieza: Geometría, propiedades mecánicas, propiedades térmicas y velocidad de avance. Profundidad de pasada: La profundidad de pasada efectiva (real) que se alcanza en la pieza no coincide con la programada en la máquina (teórica).Las grandes fuerzas normales y el rozamiento que aparecen generan: •

Deformaciones elásticas de la máquina

•

Efectos térmicos sobre pieza, muela y máquina

•

Desgaste de la muela

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

Tiempo de apagado de chispa: Tiempo invertido en pasadas sucesivas de la muela sobre la misma superficie hasta que se relajan las deformaciones y se alcanza la profundidad de pasada programada en máquina. Características que definen una muela de rectificado:  Material abrasivo  Tamaño del grano abrasivo  Grado (dureza) de la muela  Estructura  Material de unión (aglomerante) Material abrasivo •Convencionales –Carburo de silicio (SiC) [C] rectificado de carburos, cerámicas, metales no férricos, fundiciones –Óxido de aluminio (Al2O3, alúmina) [A] rectificado de férricos sin grandes exigencias y a velocidades •Súper abrasivos –Diamante [D] rectificado a alta velocidad y precisión de cerámicas y metal duro –Nitruro de boro cúbico (CBN) [B] rectificado a alta velocidad de férricos de alta dureza, aleaciones termo resistentes Tamaño del grano abrasivo Está relacionado con el acabado superficial y con la precisión Tecnológico Vida Nueva

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

Tamaño de grano grande: para desbaste, acabado superficial “pobre” Tamaño de grano pequeño: para acabado, buena precisión y acabado superficial. Grado (dureza) de la muela Resistencia del aglomerante a “soltar” granos como consecuencia de las fuerzas en el proceso. Se designa con una letra que va desde la A hasta la Z.

FUENTE: http://es.slideshare.net/Gricenter/abrasivos-dewalt-45527394

Estructura de la muela Está relacionado con la cantidad de abrasivo (en volumen) en la muela. Se designa con un número que indica el grado de “apertura” de la muela. Material de unión (aglomerante): Entre la funciones tenemos: Evita pérdidas prematuras de grano, permitir liberar granos desafilados, transmite fuerzas entre grano y husillo y disipa el calor generado en el proceso Los tipos de aglomerantes:

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

•Vítreos [V] 50% del mercado convencional, rectificado de precisión, porosidad controlable •Resinosos [B] arranque suave, baja porosidad, no emplear cuando existen altas temperaturas ni con fluidos alcalinos •Metálicos [M] empleado con muelas de CBN y diamante, bajo desgaste, elevada retención de los granos, no son porosas •Otros Designación normalizada Solo válida para abrasivo convencional. Ejemplo: Muelas más comunes, de abrasivo convencional y aglomerante vítreo, de NORTON

FUENTE: http://es.slideshare.net/Gricenter/abrasivos-dewalt-45527394

Desgaste de la muela Es la pérdida de capacidad abrasiva (micro) como también la pérdida de geometría/perfil (macro). Efectos del desgaste: •

Aumento de la potencia consumida

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•

Daño térmico en la pieza (quemados)

•

Variaciones en la rugosidad

•

Pérdida de tolerancias dimensionales en la pieza

Diamantado de muelas •

Consiste en algunas características tales como:

•

Recuperación de la capacidad abrasiva

•

Micro-rotura de granos para crear nuevos filos. Eliminación del

material embotado •

Recuperación de la geometría de la muela

•

Eliminación del salto radial en el montaje

•

Herramientas empleadas: diamantes (mono punta, multi

punta), discos de diamante, sticks de SiC. Auto avivado La micro fractura del grano genera nuevos filos abrasivos además, el aglomerante libera los granos que no trabajan. SEGURIDAD EN LA MAQUINA RECTIFICADORA Las máquinas son herramientas peligrosas. Su manejo incontrolado puede originar accidentes graves que, en ocasiones, producen lesiones irreversibles. Por tanto, existen una serie de medidas generales de protección que es necesario conocer y respetar. Pero, además, cada máquina herramienta va acompañada de unas normas específicas que también deben respetarse de riguroso.

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

-Los interruptores y demás mandos de puesta en marcha de las máquinas, se deben asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las arrancadas involuntarias han producido muchos accidentes. -La muela abrasiva debe ir provista de un protector metálico resistente. -Se debe instalar un interruptor o dispositivo de parada de emergencia al alcance inmediato del operario. -Toda defensa de la máquina se debe mantener en su lugar, y cuando se quiten, para efectuar reparaciones por ejemplo, se deben reemplazar nuevamente antes de poner en marcha la máquina. -Conectar el equipo a tableros eléctricos que cuente con interruptor diferencial y la puesta a tierra correspondiente. -Todas las operaciones de comprobación, medición, ajuste, etc., deben realizarse con la máquina parada. -Deben disponer de una pantalla trasparente e inastillable para prevenir proyecciones peligrosas. -Las muelas deben almacenarse en lugares que no soporten temperaturas extremas y secas. -Las muelas deben conservarse protegidas en estanterías que permitan ser seleccionadas sin dañarlas. -Evitar que las muelas se caigan o choquen entre sí. -Utilizar

siempre

muelas

en

buen

estado.

-Chequear la herramienta antes de colocarla en la máquina. Tecnológico Vida Nueva

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

-Golpear ligeramente con una pieza no metálica, debe producir un sonido claro. En el caso de un sonido mate o cascado puede significar la existencia de grietas; debe ser controlada más rigurosamente. -Las muelas deben entrar libremente en el eje de la máquina. No deben entrar forzadas no demasiado holgadas. -El núcleo de la muela no debe sobresalir de las caras de la misma. -Todas las superficies de las muelas, juntas y platos de sujeción que están en contacto, deben estar limpias y exentas de cualquier cuerpo extraño. -El diámetro de los platos o bridas de sujeción deben ser al menos igual a la mitad del diámetro de la muela. -Entre la muela y los platos de sujeción, deben interponerse juntas de un material elástico con espesor adecuado. El diámetro de la junta no debe ser inferior al diámetro del plato. -Las muelas nuevas deben girar a la velocidad de trabajo y con el protector puesto. Equipos de protección personal -Los trabajadores deben utilizar anteojos de seguridad contra impactos. -Manejar la máquina sin distraerse. -Si a pesar de todo se le introdujera alguna vez un cuerpo estaño en un ojo, no lo refriegue, puede provocarse una herida. Acuda inmediatamente al médico. Tecnológico Vida Nueva

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

-Se debe llevar la ropa de trabajo bien ajustada. Las mangas deben llevarse ceñidas a la muñeca. -Se debe usar calzado de seguridad que proteja contra cortes y pinchazos, así como contra caídas de piezas pesadas. -Es muy peligroso trabajar llevando anillos, relojes, pulseras, cadenas en el cuello, bufandas, corbatas o cualquier prenda que cuelgue. -Asimismo es peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben recogerse bajo gorro o prenda similar. Lo mismo la barba larga. -Se debe usar guantes contra cortes y abrasión. Antes de comenzar el trabajo -Que la muelas está bien ajustada y sujeta. -Que no hay nada que estorbe a la muela en su movimiento. -Que el protector de la muela está correctamente colocado. -Que las mordazas, tornillos, bridas, platos, puntos o el dispositivo de sujeción de que se trate están fuertemente anclado. -Que la pieza a trabajar está correcta y firmemente sujeta al dispositivo de sujeción. -Que las carcasas de protección o resguardos de los engranajes y órganos en movimiento está correctamente colocadas y fijadas. -Que la planta pantalla transparente de protección contra proyecciones se encuentra bien situada.

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

-Que no hay piezas o herramientas abandonadas que pudieran caer o ser alcanzados por la máquina. Durante el trabajo -Durante el trabajo, se deben mantener las manos alejadas de la herramienta que gira o se mueve. -Todas las operaciones de comprobación, ajuste, etc deben realizarse con la máquina parada, especialmente las siguientes: -Alejarse o abandonar el puesto de trabajo -Sujetar o soltar la pieza a trabajar -Medir o Comprobar el acabado -Limpiar y engrasar -Ajusta protecciones o realizar reparaciones Dirigir el chorro de la taladrina -No se debe frenar nunca la máquina con la mano. -La presión excesiva de la muela sobre la pieza a trabajar puede ocasionar roturas y proyecciones peligrosas. -Es muy peligroso esmerilar empleando las caras laterales de una muela plana. Para este tipo de esmerilado deben utilizarse muelas de copa. -En las máquinas que utilizan líquido refrigerante, debe cuidarse que la taladrina no se desparrame por la máquina haciendo el suelo resbaladizo.

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

Estrategias de enseñanza – aprendizaje Realizar un mapa de ideas que contemple todas las posibilidades de las máquinas de rectificar:

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Unidad VI: INTRODUCCIÓN ALAS OPERACIONES DE RECTIFICADO

Evaluación 4.

Enumere los tipos de máquinas rectificadoras

______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ 5.

Indique la operaciones más usuales con abrasivos

______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ 6.

Realice una conclusión sobre las seguridades en la máquina de

rectificar ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ Evaluación práctica. Realizar trabajo práctico utilizando las operaciones de fresado. Recursos  Módulo de enseñanza.  Campos virtual.  Infocus  Máquina rectificadora  Accesorios de la rectificadora  Aceros

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HERRAMIENTAS Unidad VII: PLANEACIÓN DEL TRABAJO

Unidad VII: PLANEACION DEL TRABAJO Objetivos  Comprender el proceso de planeación del trabajo mediante sugerencias para relacionar la teoría con la práctica en el trabajo cotidiano. Contenidos PROCEDIMIENTO La planeación detallada tiene como objetivo principal decidir la secuencia de trabajos que realizará cada recurso de la empresa en el horizonte de planificación más pequeño posible (no será el mismo para todas las empresas). Además, la programación tiene otros objetivos: 

Cumplir las fechas de entrega.



Minimizar el tiempo y el coste de fabricación.



Minimizar el WIP.



Maximizar la utilización de los recursos.



Minimizar los plazos de entrega.

Paradójicamente, cuanto mayor es el número de limitaciones en los procesos de la empresa más fácil resulta planificar la producción. Sin embargo, la programación propuesta no será, en ningún caso, eficiente. Por ejemplo, si cada trabajo sólo puede programarse en un tipo de máquina, la ruta es fija, el lote de producción mínimo está fijado, y los tiempos de cambio son elevados, las combinaciones de trabajos para formar distintas secuencias son escasas.

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HERRAMIENTAS Unidad VII: PLANEACIÓN DEL TRABAJO

Por lo tanto, la principal consecuencia de la programación de la producción es la posibilidad de descubrir los puntos débiles de la planta. Por tanto, se puede considerar la programación como una fuente de proyectos de mejora, tratando de eliminar restricciones que “dificultan” la definición de la secuencia. Además, como consecuencia de la programación de la producción se puede saber cuándo se terminarán los pedidos que han hecho los clientes. En ocasiones, es preciso dar una fecha de entrega al cliente cuando realiza el pedido. Una fecha demasiado tardía o demasiado optimista puede estropear, en algunos casos, las relaciones con el cliente o conducir a sanciones. FIGURA: 58

¿Para hoy?

¿Para mañana?

¿Para la

¿Para el mes

Próxima semana?

Que viene?

FUENTE: Propia

Por otro lado, algunos programadores emplean la capacidad máxima del recurso porque desconocen cuál es la eficiencia real y, por tanto, la programación planteada nunca podrá llevarse a la práctica. Además, existen metas contrapuestas a la hora de elegir la mejor forma de ordenar los trabajos: Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad VII: PLANEACIÓN DEL TRABAJO

Si se busca una buena utilización de los recursos, el plazo será peor y, por lo tanto, aumentará el coste de stock y los retrasos. Si se busca minimizar el lead-time de los productos, el stock en curso será menor, pero la utilización de los recursos será peor. Las tendencias actuales recomiendan disponer de exceso de capacidad en recursos de máquinas y disponer de operarios polivalentes que se adaptan a las necesidades de cada período. Algunos sistemas informáticos de gestión (SAP, Baan,…) se apoyan en planificadores (Schedulers) para resolver la secuencia de trabajos (Preactor, Shiva, OPT21,…) o en herramientas de simulación (Ithink, Extend, Witness…), para solucionar casos más complejos. Terminología empleada en planeación Una operación es una tarea elemental que se realiza en una máquina. El conjunto de operaciones se denomina trabajo y están relacionadas entre sí por medio de precedencias debidas a restricciones tecnológicas que definen la ruta. El tiempo de procesamiento (pi) es la duración de la operación. Incluye el tiempo de cambio (tc) que, en la mayoría de los casos, es independiente de la secuencia (salvo en el caso de empresas de envasado y fabricación, por ejemplo, de pinturas o helados) El tiempo de espera (wi) es el tiempo que el trabajo está en cola esperando a ser procesado en una máquina. La fecha de llegada (ai) es el instante en el que el trabajo llega al taller y a partir del cual puede ya procesarse. Es decir, no es el momento

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HERRAMIENTAS Unidad VII: PLANEACIÓN DEL TRABAJO

en el que el cliente hace el pedido, sino el momento en que el pedido llega a planificación. La fecha de finalización (ci) corresponde al instante en el que se termina la última operación de un trabajo. La fecha de entrega (di) es el instante en el que hay que entregar el trabajo. Generalmente viene fijada por el cliente. Existen unos datos que se obtienen a partir de estos conceptos y que permiten

comparar

distintas

planificaciones.

Los

tres

más

importantes son: El flujo de tiempo (FI = ci – ai ó Fi = pi + wi) es el tiempo transcurrido desde la llegada del trabajo hasta la finalización de la última tarea. Se puede definir como la diferencia entre el tiempo de finalización y el de llegada (ci – ai); o bien, desde el punto de vista de su estancia en el taller, se puede calcular como la suma del tiempo de procesamiento y el tiempo de espera (pi + w i). El retraso (Li = ci - di) cuantifica lo pronto (o tarde) que se ha terminado el trabajo y se calcula como la diferencia entre la fecha de finalización y la de entrega. Si es mayor que cero significa que el trabajo se ha terminado después de su fecha de entrega prevista y, entonces, se denomina tardanza (Ti). Si, por el contrario, es menor que cero, el trabajo se ha acabado antes de la fecha prevista, se denomina prontitud (Ei). La holgura (HI = di – (ai + pi)) representa el margen de tiempo que existe para planificar un pedido, es decir, sabiendo el tiempo en el que llega y el tiempo de procesamiento, y conociendo la fecha en la

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que hay que entregar el artículo, es fácil calcular el margen del que se dispone para planificarlo. El Intervalo de fabricación (M) es el intervalo necesario para planificar los n trabajos que componen la lista de planificación. El flujo medio de tiempo (F) es el valor medio del flujo de tiempo para los n trabajos. Este término es importante, ya que el inventario en proceso es directamente proporcional al flujo medio de tiempo, es decir, cuanto mayor sea este valor, más inventario habrá en proceso. También puede verse en sentido contrario, es decir, en empresas en las que hay mucho inventario en proceso los plazos de entrega que se pueden prometer son más altos. El taller de una sola máquina En un taller de este tipo los trabajos constan de una única operación que se realiza en una única máquina. En este caso es posible obtener una secuencia óptima de los trabajos que minimice una característica elegida por el planificador, como se verá más adelante. Si bien en la mayoría de las empresas no se da este caso de forma exclusiva, en muchas de ellas la planificación puede hacerse agrupando máquinas en centros de trabajo que sí cumplen esta definición. FIGURA No.59

FUENTE: PROPIA

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HERRAMIENTAS Unidad VII: PLANEACIÓN DEL TRABAJO

Para comparar distintas programaciones se calculará el valor del flujo medio de tiempo, la tardanza máxima (la que corresponde al trabajo más retrasado) y el número de trabajos retrasados. La mejor programación será aquella que suponga un menor coste total y, por tanto, es necesario tener cuantificada la penalización por retraso y el coste de posesión en almacén. Caso estático En el taller se deben planificar n trabajos y todos ellos están disponibles en el instante inicial. Los tiempos de procesamiento son constantes y conocidos. Minimizar el flujo medio de tiempo Se deben ordenar los trabajos según la regla de despacho SPT (tiempo de procesamiento menor), es decir, p1
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Esta secuencia supone hacer primero aquellos trabajos que hay que entregar antes. Lógicamente esta ordenación tendrá un mayor valor del flujo medio de tiempo. Resulta prácticamente imposible obtener una secuencia que optimice dos criterios al mismo tiempo y, casi siempre, habrá que establecer prioridades para decidir la mejor planificación. Minimizar el número de trabajos retrasados Para reducir al máximo el número de trabajos retrasados se debe aplicar el Algoritmo de Moore, que consta de 4 pasos. PASO 1. Ordenar los trabajos de acuerdo a la regla EDD. d1
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Minimizar el flujo medio de tiempo En el caso en que no se permita detener los trabajos que se están procesando la regla de despacho SPT (tiempo de procesamiento menor) sigue siendo la que minimiza el flujo medio de tiempo, es decir, p1
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Minimizar la tardanza máxima Sólo tiene sentido plantear este problema en el caso en que se permita posponer y reanudar. En este caso, la regla EDD (fecha de entrega más reciente) sigue optimizando la secuencia. d1
FUENTE: PROPIA

En ocasiones se puede asignar un pedido a máquinas que son distintas entre sí, bien porque el tiempo de procesamiento es diferente, o bien porque los costes de producción son distintos. En este caso, ninguno de los algoritmos que se presentan es aplicable. Sin embargo, existen técnicas que optimizan la solución, como el algoritmo de asignación (o algoritmo de Khun) o el método de transporte y los gráficos de carga. Minimizar el flujo medio de tiempo Como en los otros casos estudiados en primer lugar se ordenan los trabajos según la regla SPT. Tecnológico Vida Nueva

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FUENTE: PROPIA

Este problema es muy complicado debido a su carácter combinatorio. Si los n trabajos se procesan en las m máquinas existen (n!)m alternativas para la programación. Por ejemplo, si hay que planificar 5 trabajos en 3 máquinas se disponen de 1.728.000 alternativas diferentes. Hasta el momento sólo está resuelto de forma óptima el caso estático del flow shop de dos máquinas. El algoritmo que minimiza el intervalo de fabricación es el Algoritmo de Johnson. El Algoritmo de Johnson PASO 1. Formar una lista con todos los trabajos y dos listas más (una para cada máquina). La lista de la primera máquina se completa de izquierda a derecha; la de la segunda de derecha a izquierda. PASO 2. Encontrar el trabajo con menor tiempo de procesamiento (pi). Los empates pueden romperse al azar. PASO 3. Si el tiempo corresponde a la primera máquina, poner el trabajo en la lista de la primera máquina. Si es de la segunda, poner el trabajo en la lista de la segunda máquina. PASO 4. Repetir hasta que se vacíe la lista de trabajos. La secuencia óptima se consigue concatenando los trabajos de la lista de la primera máquina y los de la segunda. El algoritmo busca que las máquinas estén el menor tiempo posible detenidas. La secuencia obtenida procesará primero en la máquina 1 aquellos trabajos que deben pasar por la máquina 2 y después los que sólo tienen operación en la máquina 1. Al mismo tiempo la Tecnológico Vida Nueva

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HERRAMIENTAS Unidad VII: PLANEACIÓN DEL TRABAJO

máquina 2 procesará en primer lugar los trabajos que sólo tienen operación en la máquina 2 y después los que provienen de la máquina 1. El job shop general Este problema corresponde al caso de cualquier taller que no se identifique con las distribuciones anteriores. Existen m máquinas y cada trabajo puede seguir una ruta diferente. Incluso puede ocurrir que un trabajo pase más de una vez por la misma máquina, en dos etapas distintas del proceso. FIGURA No.62

FUENTE: PROPIA

Sólo se ha desarrollado un algoritmo que minimiza el intervalo de fabricación para el caso del job shop de dos máquinas: el algoritmo de Jackson. El Algoritmo de Jackson. Los trabajos se procesan en dos máquinas (M1 y M2) y se pueden dividir en cuatro categorías. Tipo 1: Trabajos que se procesan sólo en M1. Tipo 2: Trabajos que se procesan sólo en M2. Tipo 12: Trabajos que se procesan primero en M1 y luego en M2. Tecnológico Vida Nueva

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Tipo 21: Trabajos que se procesan primero en M2 y luego en M1. Una vez separados en estas categorías, el algoritmo tiene dos pasos: PASO 1. Programar los trabajos de Tipo 1 y Tipo 2 en cualquier orden. Secuencias S1 y S2. PASO 2. Programar los trabajos de Tipo 12 y Tipo 21 de acuerdo con el algoritmo de Johnson y obtener las secuencias S12 y S21 (hay que tener en cuenta que, en la secuencia S21, M2 es la primera máquina y M1 la segunda máquina). La planificación óptima se obtiene combinando estas secuencias de la siguiente forma: M1 -> S12, S1, S21 M2 -> S21, S2, S12 El objetivo que busca el algoritmo es evitar tiempos muertos y garantizar que los trabajos llegarán a la máquina antes de ser solicitados. Por este motivo las máquinas procesan primero aquellos trabajos que luego visitarán la otra máquina; a continuación se programan los trabajos exclusivos de cada máquina; y por último se procesan los trabajos que ya han visitado la máquina anterior.

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HERRAMIENTAS Unidad VII: PLANEACIÓN DEL TRABAJO

Estrategias de enseñanza – aprendizaje Realizar un mapa conceptual sobre las sugerencias de una planeación del trabajo.

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Evaluación 7. Que es la fecha de entrega? ______________________________________________________ ______________________________________________________ 8.

Hable sobre el retraso?

______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ 9.

Cuál es el objetivo de una buena programación de trabajo?

______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________ Evolución práctica. Realizar trabajo práctico utilizando las operaciones de fresado. Recursos  Módulo de enseñanza.  Campos virtual.  Infocus

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MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS Bibliografia

8. Bibliografía MAQUINAS HERRAMIENTAS. http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_herramienta http://www.monografias.com/trabajos14/maqherramienta/maqherramienta.shtml http://html.rincondelvago.com/maquinas-y-herramientas.html MAQUINAS ESPECIALES http://www.skf.com/ar/products/test-measuringequipment/gauges-for-bearing-mounting/index.html http://elind.com.ar/es/productos/analizador-de-vibracionesfluke-33.htm EL TORNO http://es.wikipedia.org/wiki/Torno http://www.monografias.com/trabajos14/frenos/frenos.shtml LA FRESADORA http://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora http://www.monografias.com/trabajos14/fresadoranc/fresadora-cnc.shtml http://www.bricotodo.com/fresar.htm

MAQUINAS RECTIFICADORAS http://es.slideshare.net/Gricenter/abrasivos-dewalt-45527394 http://www.matriceria-alcala.com/rectificadoras.htm

PLANEACION DEL TRABAJO http://www.monografias.com ›... › Desarrollo Organizacional.

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MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS Glosario

9. Glosario Bastidor.-

Protector de toda máquina.

Chaveteros.-

Ranuras acanaladas en ejes interiores o exteriores.

Brida.-

Plaquitas de sujeción a la mesa en toda máquina herramienta.

Palpador.-

Reloj comparador

Lecturas:

10. Anexos LA BICICLETA

A los 8 años recibí en herencia la bicicleta de mi hermano Lito, ya le quedaba pequeña tanto es así, que sus rodillas casi le tocaban el pecho al pedalear; éste a su vez la obtuvo de Toni, el mayor de los 3 hermanos quien me dijo fraternalmente: “Espero la disfrutes tanto, como nosotros lo hicimos”, mi alegría fue tan grande, que les contagié mi sonrisa “come orejas”, a ambos. En aquél entonces mi grupo de amigos tenían cada uno su bici, saliendo juntos a investigar alegremente el vecindario. De la ventana de mi casa los veía jugar y divertirse haciendo carreras y practicando piruetas, soñando en ser parte del grupo y disfrutando con ellos “Allí estaré con mi propia bici ” me decía confiado, y en aquella tarde de verano del ’74, mi sueño al fin se hizo realidad. Era de tamaño mediano y sin cambios, el cuadro de color azul marino un tanto oxidado, todavía conservaba el cromado del manubrio en buen estado, la bocina no sonaba bien y uno de los frenos no funcionaba pero nada de eso detalles eran importantes, tenía mi bici y en ese momento era el niño más afortunado del mundo.

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MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS Anexos Mi primer impulso fue mostrarles a todos el obsequio recibido, ¡Y así lo hice! , salí orgulloso a la calle para contarle a mis amigos, y sumarme al grupo de ciclistas para divertirme con ellos. Los chicos se entusiasmaron al verme e inmediatamente Claudio, uno de mis mejores amigos, me dijo intrigado “Genial Ricardo pero dime, ¿Ya sabes andar? ”, “ Aún no, recién la saco a la calle y no creo que sea difícil así que, ¡Aprenderé mientras estoy con ustedes! ”, dicho esto me acomodé en el asiento e intenté pedalear como si supiera... A los dos metros me encontré desparramado en el suelo, se asomaron algunas risas por causa de mi torpeza, y me alentaron a intentarlo otra vez y así lo hice... En la segunda oportunidad, fue más corto el tramo que anduve dibujando ondas en el aire, hasta chocarme de cara al piso. ¡Mientras practicas estaremos en la plaza! me dijeron, y se fueron todos a disfrutar el día. Como te imaginarás sentí una gran desilusión al fracasar en mi primer ensayo de montar en bici, y entré a mi casa comprendiendo que me iba a costar más de lo pensado el dominarla. Si algo le ofuscaba a mi madre era mi aparente alejamiento de la realidad, al mirar la tele o leer algún libro o revista. Ella siempre creyó que me sumergía en un trance profundo al disfrutar las películas continuadas de los sábados, o con la revista “Billiken” que mi abuelo religiosamente me compraba todas las semanas. “Cuéntenme que no escucha, está mirando la tele” les decía displicentemente a mis hermanos creyendo que la caja boba me tenía hipnotizado, sin captar la realidad de mis circunstancias. No se enteraron hasta mi adolescencia de mi fuerte curiosidad y anas de saber todo, impulso que sostuvo mis “antenitas” firmes para captar hasta el más mínimo detalle que a mi alrededor, acontecía. “ ¡Menos mal que no pudo! Si sale con esos locos en bicicleta seguro lo atropellan ”, decretó hostilmente con ese estilo tan particular que aún hoy la caracteriza, sin un ápice de maldad claro, aunque ignorando el efecto dañino que podrían causar sus palabras. Tecnológico Vida Nueva

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MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS Anexos Claro está, la rebeldía se asomaba en esos años y al escuchar el comentario mi respuesta no se hizo esperar. A partir de ese momento, confrontando al peso de los mandatos familiares, comencé a practicar durante las horas de la siesta en el patio de mi casa. “ Yo quiero, Yo puedo ”. Esta frase nació a modo de ritual previo de cada práctica, tenía tan arraigada la imagen del disfrute con mis amigos por las calles del barrio mientras domaba la máquina, que en pocos días casi sin darme cuenta, dominé el arte del equilibrio en dos ruedas. El alcanzar cualquier meta que nos propongamos realizar, está íntimamente ligado al convencimiento interno de poder lograrlas. Los intentos para conseguir dichas metas forman parte de la estrategia previa formulada, y al contrario de frustrarnos en los que resultan fallidos, aprovechamos a éstos sumando experiencia y acercándonos a la “imagen del logro realizado”, que sostiene nuestro entusiasmo en alto, durante todo el trayecto. Siempre supe internamente puesto que así lo sentía e imaginaba, disfrutar con mis amigos de los paseos en bici por el vecindario; siempre “sostuve esta creencia” convencido de lograrla algún día, no me lo cuestioné nunca simplemente sabía que el momento iba a llegar. El desarrollo de la confianza personal para alcanzar los sueños, nos exige conformar un esquema desde el plano racional, que direccione nuestros actos hacia la concreción de los mismos, pero la clave del éxito radica exclusivamente en la creencia interna que sostengamos de poder o no, realizarlo. Estimulando la confianza, sembrando entusiasmo en nuestro enfoque del logro obtenido, internalizando el concepto “Yo quiero, Yo puedo” , nos abrirá las puertas a niveles de éxito nunca antes imaginados. Recuerda: “Tu quieres, Tu puedes” , esa es la clave. Ricardo Raúl Benedetti Tecnológico Vida Nueva

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MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS Anexos Lectura Nº 2

EL JOVEN Y EL PARACAÍDAS

Un joven turista se encontraba en las playas de Cancún y era la primera vez que subiría en un paracaídas jalado por una lancha. Si conoces la playa, sabes que los lancheros prestan ese servicio, que consiste en que un paracaídas es amarrado por una cuerda a una lancha. Entonces, la lancha inicia su recorrido mar adentro, con el turista sujeto al paracaídas con un arnés. Este corre con el paracaídas en la playa por unos instantes, hasta el momento en que el turista despega los pies del suelo, el paracaídas se eleva hasta el cielo y la persona junto con el. Imagínate, el joven no sabía nadar y tenía las siguientes preguntas en su cabeza: ¿Qué pasará si la lancha me arrastra mar adentro, antes de que me eleve el paracaídas? ¿Qué tal si una vez en el cielo, me caigo de semejante altura? A pesar del miedo, decidió actuar y confiar en la incertidumbre. Sabía que era una experiencia nueva y era natural tener miedo. Pero también sabía que la vida es eso, experiencias nuevas y que tenía que estar abierto ante la vida. Se puso el arnés. Escuchó con nerviosismo las últimas indicaciones del instructor. “Ruuuuuum” se escuchó el sonido del motor de la lancha que iniciaba su recorrido al mar. El joven comenzó a caminar al principio y después a correr a medida que la velocidad aumentaba. Y llegó el momento en que tuvo que pegar un salto para evitar caer al mar “¡Guuuuuaaaaaauuuuuu!” no lo podía creer, el paracaídas se elevó y en cuestión de segundos, estaba a muchos metros encima,

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MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS Anexos viendo el mar y los hoteles de la ciudad, como si fueran casas de juguete. Y sintió paz. “Qué emocionante, nunca me hubiera imaginado que sería tan fácil y divertido” y disfrutó de la hermosa vista desde el cielo. ¿Qué podemos aprender de este joven? Es natural tener miedo ante lo desconocido. La imaginación crea mil y un fantasmas pero son eso. Fantasmas. No existen en realidad y son auto-creados. Mi pregunta es: ¿Cuántos de nosotros evitamos tener experiencias nuevas por temor a lo desconocido? Aún más fuerte: ¿Cuántos miedos imaginarios has acumulado durante tu vida, que te han evitado experimentar cosas nuevas y ser feliz? “Muchos sinsabores he tenido en la vida, la mayoría de los cuales nunca me han ocurrido”. Exacto. Si analizas tu vida a la luz del pasado, descubrirás que lo que más temes nunca pasó y cuando sucedió, resultó ser una experiencia única y placentera. Te invito a que busques dentro de ti, aquello que has evitado hacer por mucho tiempo, por culpa de esos fantasmas imaginarios y lo hagas. ¿Y quién sabe? Quizás disfrutes de una hermosa vista del cielo, como el joven de la playa Edgar Martínez México

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