Trabajo Mediciones

INFORME DE MEDICIONES MECANICAS Verificacion de Maquinas Herramientas.

Nombre

:

Eilyn Kosky R.

Carrera

:

T.U. Mecanica Industrial

Curso

:

341

Profesor

:

Felix Pizarro

OBJETIVOS GENERALES Familiarizar al alumno con: a) Los procesos de verificación periódica normalizados a que deben someterse las Máquinas Herramientas b) Las pruebas de recepción de fábrica de las Máquinas Herramientas. c) La determinación de la máxima calidad de mecanizado que una Máquina Herramienta puede entregar. d) La incidencia que en el Trabajo Improductivo, tiene el proceso de mecanizado por falla de la Máquina Herramienta.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS a) Evaluar los errores dimensionales generados en los mecanizados, imputables a la falta de calidad normal de la máquina herramienta. b) Determinar la calidad de la máquina herramienta en función de la comparación de las normas y la pieza mecanizada. c) Analizar las probables causas (nivelación, mantenimiento, control periódico, montaje, etc.) de la falta de calidad de la máquina herramienta.

INTRODUCCIÓN

Cuando nos referimos a las maquinas herramientas, es necesario considerar que estas se encuentran construidas bajo estrictas normas de Control. Al momento que deben ser entregadas al usuario requieren que sean compactas estáticas y dinamicas, asi mismo es recomendable que a través del tiempo se le realicen inspecciones, para evitar posibles fallas imprevistas. Realizar pruebas de control a una maquinaria es muy importante ya que nos puede anticipar la magnitud de error que prodria producir un mecanizado. Si se aplica lo mencionado anteriormente facilita una buena planificación, control y una distribución de la producción.

Normas de Verificación 1) Fresado de la cara N del mismo tocho empleando el desplazamiento vertical automático y el desplazamiento transversal del carro a mano. Se empleará una fresa de dos cortes montada sobre un mandrino de longitud conveniente. La cara N deberá ser perpendicular a la cara M. Cuando se habla de un mandrino se refiere a una operación de mecanizado que se realiza en los agujeros de las piezas cuando es necesario conseguir unas medidas o tolerancias muy estrechas que con operaciones de taladrado no es posible conseguir

Tolerancias: I, 20 µ I I , 30 µ III,

2) Fresar la cara P empleando el desplazamiento longitudinal del carro a mano. Se empleará la misma fresa que en la prueba número 1. La cara P deberá ser perpendicular a la N paralela a la opuesta. Tolerancias: I, 20 µ I I , 30 µ III,

3) Fresar la cara M con el desplazamiento vertical automático y el desplazamiento longitudinal de la mesa a mano. Se empleará la misma fresa que en la prueba número 1. La cara M deberá ser plana y perpendicular a la cara P. Tolerancias: I, 20 µ I I , 25 µ III,

4) Fresar las caras opuestas de un paralelepípedo de 40x40x300 mm empleando el desplazamiento longitudinal de la mesa. Se empleará fresa cilíndrica de un corte. El espesor de la pieza deberá ser constante. Tolerancias: I, 20 µ I I , 30 µ III,

Nota: La fijación de las piezas a la mesa debe permitir la ejecución de todas las pruebas.

Fresadora Vertical. Material de la Probeta CK35. Planeidad de Superficies

Prueba número 1. Fresar la cara de un tocho prismático empleando el desplazamiento longitudinal automático de la mesa y el transversal del carro a mano. Se empleará una fresa de 50mm aproximadamente, con la que se realizan tres pasadas sobre la cara. La cara M debe de quedar plana. Tolerancias: I, 10 µ I I , 15 µ III,

Prueba número 2. Fresar la misma cara M con el desplazamiento transversal automático del carro y el desplazamiento longitudinal de la mesa a mano. Tolerancias: I, 10 µ I I , 15 µ III,

Prueba número 3. Fresar una franja de 25 mm. en las caras N, R, P, Q, con los desplazamientos longitudinales y transversal automático de la mesa y del carro. Se empleará una fresa de dos cortes. Las caras N, R, P, Q, deberán ser perpendiculares entre si y las caras opuestas paralelas entre si. Tolerancias: I, 20 µ I I , 30 µ III,

Prueba número 4. Fresar dos zonas de 25 mm de las caras N y P empleando el desplazamiento longitudinal automático de la mesa, el transversal automático del carro y el vertical a mano. Se empleará la misma fresa que en la prueba número 3. Los planos de las zonas han de ser respectivamente perpendiculares a la cara M. Tolerancias: I, 20 µ I I , 30 µ III,

Roscas. Material de la Probeta: CK60

Aunque las roscas tienen una comprobación especial que en cada caso debe ser detenidamente estudiada, damos unas tolerancias generales que pueden ser orientativas. Tolerancias: I, de 10 a 20 μ II, de 20 a 25 μ III, de 25 a 35 μ

Engranajes y Ranuras. Material de la probeta CK60

Los engranajes son elementos de gran importancia, y existen una amplia documentación de normas y ejemplos para lograr su comprobación con maquinas y aparatos. En este caso es importante destacar la calidad de la superficie de trabajo, a demás de dos elementos que son muy importantes, estos son el centrado, es decir, el paralelismo y la perpendicularidad de los dientes con el agujero central. Tolerancias: I, menos de 20 μ (para todo) II, menos de 30μ (para todo) III, menos de 40μ (para todo)

Aplicación de las pruebas a las máquinas herramientas de uso más corriente.

Antes de realizar las pruebas practicas, se debe proceder a la puesta sobre cimientos y nivelación de la maquina. Las pruebas se realizan mecanizando las piezas con operaciones de acabado, después de desbastadas en la misma máquina, lo que producirá su puesta a temperatura de funcionamiento. Sólo el trabajo de acabado permite juzgar la precisión geométrica de la máquina, ya que el trabajo de desbaste pone en juego esfuerzos capaces de producir deformaciones elásticas tanto de los órganos de la máquina como de la misma pieza. Por otra parte es en las operaciones de acabado donde justamente se requiere toda la precisión de la máquina, cuando ésta realiza su trabajo de producción.

Analisis de Maquinas- Herramientas

1)

Cepillo Puente (Material de la Probeta: St 37.2)

Prueba número 1. Paralelismo de caras planas. Se cepillan las caras opuestas de 4 piezas de acero de acuerdo con la figura. Las piezas han de estar sujetas a la mesa y lo más separadas posibles unas de otras. Las caras cepilladas han de resultar paralelas.

Máquina con carrera inferior a 2m

Máquina con carrera superior a 2 m.

D = Distancias entre montantes D≤1m

D>1m

I,50μ II,60 μ III,

D≤1m

I,50 μ + 10 μ/m

I,50 μ + 10 μ/m

D>1m I,50 μ + 10 μ/m + 10 μ/m

II,60 μ + 12 II,60 μ + 10 II,60 μ + 10 μ/m + μ/m μ/m 12μ/m III,

III,

III,

Prueba número 2. Perpendicularidad de caras planas. Se cepillan las caras verticales de dos prismas. Las prismas ha de estar sujetos a los bordes de la mesa y lo más alejados posibles de otros. a) Las caras cepilladas han de estar en el mismo plano. b) Han de ser perpendiculares a la superficie de apoyo. Máquina con carrera inferior a 2m

Máquina con carrera superior a 2m

Tolerancias a

Tolerancias a

I ,30μ

I,30μ/m

II,40μ/m

II,35μ/m

III,

III,

Tolerancias b

Tolerancias b

I, 30μ/500m

I, 30μ/500mm

II,40μ/500m

II ,40μ/500mm

III,

III,

IMAGEN

Fresadora Universal. Material de la Probeta CK35

Prueba número 1. Planeidad de superficies. Fresar la cara M de un tocho prismático empleando el desplazamiento longitudinal automático y el vertical a mano. Se emplea una fresa de 50 mm, con la que se realizan tres pasadas sobre la cara. La cara M debe quedar plana. Tolerancias: I , 10 µ I I , 15 µ III,

Comprobación de una fresadora universal Comprobación de la relación del eje de rotación con respecto a otros conjuntos importantes y movimientos fundamentales. En el caso de una fresadora horizontal, debe comprobarse el paralelismo de los elementos siguientes: 1) Superficie de la mesa y eje del husillo; de plano a eje. 2) Superficie de la mesa y movimiento longitudinal de la misma; de plano a plano. 3) Movimiento transversal de la mesa y eje del husillo; de plano a eje: a) en el b) en el plano horizontal. 4) Ranura guía dela mesa y movimiento longitudinal de la misma; de plano a eje.

plano vertical;

5) a) eje del agujero del soporte del árbol portafresa y la superficie de la mesa en el vertical; de plano a eje. b) Idem, en el plano horizontal, de plano a eje.

plano

Pasos para Comprobar las condiciones de una Fresa.

1) La mesa se nivela en el plano horizontal, usando nivel. Luego se pone la mesa en la posición central y se inserta en el husillo el mandril cilíndrico de 300mm de largo. Se pone el comparador sobre la mesa ajustándolo de modo que toque el punto más bajo del mandril. Se hace girar el husillo y lo deja en posición tal que los errores de excentricidad y otros sean eliminados en el plano vertical. Con el mandril en esa posición se anotan las desviaciones del comparador en las posiciones A y B, desplazándolo sobre la mesa de la máquina que permanece fija. Cuando la mesa es estrecha debe usarse un comparador con base bastante grande como para que se puedan tomar las mediciones en dichas posiciones.

2) La investigación de la planitud de la mesa por medio de nivel puede ser representada en forma de diagrama, indicando las alturas de las irregularidades de la mesa por encima del plano perfecto. Para este fin se coloca el comparador en el cuerpo o en el husillo de la máquina y se lo ajusta de modo que en su palpador toque directamente la superficie de la mesa. Luego, moviendo la mesa en dirección longitudinal, se observa directamente las desviaciones del paralelismo entre la superficie de la misma y su movimiento longitudinal. Si la mesa no es plana es aconsejable poner una regla recta sobre su superficie y tocar con el palpador sobre la regla en lugar de hacerlo directamente sobre la mesa. El largo de la regla debe ser igual a la carrera longitudinal de la mesa.

3) Para comprobar el paralelismo entre el movimiento transversal de la mesa y el husillo se pone primero la mesa en posición central. El comparador debe colocarse sobre la mesa tocando con su palpador el mandril cilíndrico, de 300 mm de largo, insertado en le cono del husillo. Se hace girar el husillo y se lo pone en la posición central, eliminando de este modo los efectos de excentricidad, etc. Luego se mueve la mesa en dirección transversal anotando los errores: a) en el plano vertical , y b) en el plano horizontal.

4) En las ranuras en T, especialmente en la ranura guía, deben maquinarse cuidadosamente las superficies verticales en todo su largo, pues la ranura guía se utiliza como base de colocación para dispositivos. El acceso a estas superficies es difícil para el palpador y resulta conveniente usar una palanca acordada que se coloca sobre el comparador y que entra fácilmente en la ranura. Este accesorio facilita la ubicación de todas las imperfecciones que pueden existir sobre las paredes de la ranura. El paralelismo general de la ranura guía con el movimiento longitudinal de la mesa se verifica por medio de un bloque angular de 150 mm de largo con una saliente que entra en la ranura y con una cara perpendicular contra la que se apoya el palpador del indicador. Después de la sujeción del comparador sobre el husillo y su ajuste sobre la superficie vertical del bloque angular, se mueve la mesa en dirección longitudinal, mientras que el inspector aprieta el bloque con la mano contra la guía y lee las desviaciones del paralelismo. Durante las mediciones el bloque se mueve a lo largo de la ranura guía, evitando de este modo el efecto de errores locales.

Comprobación de la ranura guía. 5)

Comparador con palanca acodada

a) Para comprobar el paralelismo del eje del brazo superior respecto a la superficie de la mesa (paralelo a las guías de la ménsula), se bloquea el mismo en su posición extrema Luego se comprueba la altura del brazo sobre la base. c) Para comprobar el paralelismo entre el brazo superior y el movimiento de la mesa en el plano horizontal, debe colocarse el comparador sobre la mesa tocando el palpador el costado del brazo. Luego se mueve la mesa en la dirección transversal y se leen las desviaciones del paralismo. Cuando es necesario comprobar las desviaciones del paralelismo entre el husillo y las guías del brazo superior, que pueden tener la forma de una barra, de dos barras, o de una pieza hueca de fundición. Después de colocar el brazo en su posición extrema, se sujeta el comparador sobre el soporte del mandril portafresa, ajustando el palpador de modo que toque el costado o la parte superior del mandril cilíndrico. Luego podemos mover el soporte del mandril portafresa a lo largo del brazo y anotar las desviaciones del paralelismo. Cuando el brazo superior tiene la forma de una barra, debemos oscilar el soporte del mandril portafresa con el comparador, como muestra la figura b1 a. Estas mediciones deben ser repetidas en diferentes posiciones del soporte, anotando en cada caso las desviaciones mayores del comparador.

Pruebas de recepción de una fresadora

En el caso de fresadoras deben comprobarse la perpendicularidad de las superficies siguientes: 1) Paredes de la ranura guía y eje del husillo (plano a eje). 2) Superficie de la mesa y: a) guías verticales frontales, sobre el cuerpo de la máquina (plano a plano); b) guías verticales laterales, sobre el cuerpo de la máquina (plano a plano). 3) Para comprobar la perpendicularidad de la ranura al eje el husillo, se pone la mesa en la posición central y se inserta en la ranura el bloque angular, de por lo menos 150 mm de largo. Se coloca el comparador sobre el husillo y se ajusta el palpador de modo que toque la cara vertical del bloque. Luego se anota la desviación del comparador cuando el bloque está en un extremo de la mesa; se hace girar el husillo, se desplaza el bloque y se anota la indicación correspondiente al otro extremo. 4)

Se centra la mesa con respecto a sus dos desplazamientos horizontales y se bloquea la ménsula sobre el cuerpo de la máquina. Se coloca sobre la mesa una escuadra de 300 mm de largo y se sujeta el comparador en el husillo de manera tal que el palpador toque la escuadra cerca de su extremo superior (figura 83 a y b). Se anota la desviación del comparador. Se afloja la desviación del comparador. Se afloja la ménsula, se levanta la mesa 300 mm. aproximadamente, se bloquea la ménsula nuevamente y se anota la desviación del comparador. La diferencia entre las dos mediciones es la indicación directa del error de perpendicularidad. Las desviaciones del comparador deben ser iguales en cualquier posición de la ménsula sobre el cuerpo de la máquina, esté la ménsula bloqueada o no. Se aconseja repetir estas pruebas cinco veces y tomar el promedio. Evidentemente es

muy importante comprobada.

usar

una

escuadra

cuya

precisión

haya

sido

cuidadosamente

Las pruebas deben ser ejecutadas para las dos posiciones de la escuadra y del comparador: a) la escuadra enfrenta las guías frontales del cuerpo de la máquina; b) la escuadra enfrenta las guías laterales.

Pruebas de recepción de fresadora

Comprobación de guías y movimientos fundamentales. En la nivelación de la bancada, como ya, fue descrito, también se verifica la planitud de la misma en dirección transversal. Las bancadas largas deberían colocarse sobre cuñas puestas en intervalos menores de 1000 mm. La distribución de la carga entre las guías delanteras y trasera de una rectificadora, es siempre más uniforme que en el caso de un torno paralelo; el peso de la mesa está bien distribuido. También las fuerzas de rectificación son bastantes pequeñas siendo inferiores a 100 kg.

MÉTODO A SEGUIR

a) Analizar los efectos de nivelación en la máquina herramienta. b) Comprobar la condición de exactitud mediante prueba estática. c) Comprobar la condición de exactitud mediante prueba dinámica.

d) Fabricar una probeta en la máquina en estudio. e) Verificar la probeta fabricada en Laboratorio de Metrología.

VARIABLES A CONSIDERAR

5.1 Errores de excentricidad en los husillos 5.2 Errores de linealidad en el desplazamiento de los carros 5.3 Errores de paralelismo y perpendicularidad presentes en los grados de libertad en las máquinas herramienta 5.4 Evaluación de la calidad de la máquina, a partir del mecanizado de una pieza BIBLIOGRAFÍA

Schlesinger, Georg,: “Normas de comprobación de máquinas herramientas”.