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PROCESOS DE MECANIZADO Asqui Vaca Boris Josue 2020 Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Facultad de Mecánica Carrera de Mecánica Dibujo Técnico INDICE DE CONTENIDOS PROCESOS DE MECANIZADO ....................................................................... 1 I. OXICORTE ............................................................................................. 2 II. SERRADO .............................................................................................. 4 III. LIJADO - CEPILLADO ......................................................................... 6 IV. TALADRADO ....................................................................................... 8 V. FRESADO.......................................................................................... 10 VI. ESCARIADO ...................................................................................... 12 La parte estriada ....................................................................................... 13 VII. BROCHADO ...................................................................................... 14 VIII. TORNEADO ....................................................................................... 16 TORNO PARALELO ................................................................................. 16 TORNO COPIADOR................................................................................. 16 TORNO REVÓLVER ................................................................................ 16 TORNO VERTICAL .................................................................................. 16 TORNO CNC ............................................................................................ 17 IX. RECTIFICADO ................................................................................... 18 RECTIFICADORAS UNIVERSALES ........................................................ 18 X. AFINADO SUPERFICIAL ................................................................... 20 XI. SUPERDEFINICION .......................................................................... 20 Aplicación especial: vibrador rotativo ........................................................ 21 El acabado de superficie Keramo-Finish .................................................. 21 XII. BIBLIOGRAFÍA .................................................................................. 22 INDICE DE ILUSTRACIONES Tabla 1 Máquinas de Oxicorte .......................................................................... 3 Tabla 2 Piezas .................................................................................................. 3 Tabla 3 Tipos .................................................................................................... 4 Tabla 4 Piezas por serrado ............................................................................... 5 Tabla 5 Herramientas para el lijado y cepillado ................................................. 6 Tabla 6 Piezas .................................................................................................. 7 Tabla 7 Herramientas para el taladrado ............................................................ 8 Tabla 8 Piezas .................................................................................................. 9 Tabla 9 Herramientas para el fresado ............................................................. 10 Tabla 10 Piezas .............................................................................................. 11 Tabla 11 Herramientas del escariado .............................................................. 12 Tabla 12 Piezas .............................................................................................. 13 Tabla 13 Máquinas para el brochado .............................................................. 14 Tabla 14 Piezas .............................................................................................. 15 Tabla 15 Herramientas para el torneado ......................................................... 17 Tabla 16 Piezas .............................................................................................. 17 Tabla 17 Máquinas para el rectificado ............................................................. 18 Tabla 18 Piezas .............................................................................................. 19 Tabla 19 Piezas por superdefinición ............................................................... 21 1 PROCESOS DE MECANIZADO El mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de operaciones de conformación de piezas mediante la eliminación de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión. También en algunas zonas de América del Sur es utilizado el término maquinado, aunque debido al doble sentido que puede tener este término (urdir o tramar algo) convendría usar el primero. Se realiza a partir de productos semielaborados como lingotes, tochos u otras piezas previamente conformadas por otros procesos como moldeo o forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semielaborados que requieran operaciones posteriores Mecanizado con máquina-herramienta El mecanizado se hace mediante una máquina herramienta, manual, semiautomática o automática, pero el esfuerzo de mecanizado es realizado por un equipo mecánico, con los motores y mecanismos necesarios. Las máquinas herramientas de mecanizado clásicas son: Taladro: La pieza es fijada sobre la mesa del taladro, la herramienta, llamada broca, realiza el movimiento de corte giratorio y de avance lineal, realizando el mecanizado de un agujero o taladro teóricamente del mismo diámetro que la broca y de la profundidad deseada. Limadora: esta máquina herramienta realiza el mecanizado con una cuchilla montada sobre el portaherramientas del carnero, que realiza un movimiento lineal de corte, sobre una pieza fijada la mesa, que tiene el movimiento de avance perpendicular al movimiento de corte. Amortajadora : máquina que arranca material linealmente del interior de un agujero. El movimiento de corte lo efectúa la herramienta y el de avance la mesa donde se monta la pieza a mecanizar. Cepilladora: de mayor tamaño que la limadora, tiene una mesa deslizante sobre la que se fija la pieza y que realiza el movimiento de corte deslizándose longitudinalmente, la cuchilla montada sobre un puente sobre la mesa se desplaza transversalmente en el movimiento de avance. Brochadora : Máquina en la que el movimiento de corte lo realiza una herramienta brocha de múltiples filos progresivos que van arrancando material de la pieza con un movimiento lineal. Torno: el torno es la máquina herramienta de mecanizado más difundida, éstas son en la industria las de uso más general, la pieza se fija en el plato del torno, que realiza el movimiento de corte girando sobre su eje, la cuchilla realiza el movimiento de avance eliminando el material en los sitios precisos. Fresadora: en la fresadora el movimiento de corte lo tiene la herramienta; que se denomina fresa, girando sobre su eje, el movimiento de avance lo tiene la pieza, fijada sobre la mesa de la fresadora que realiza este movimiento. Es junto al torno la máquina herramienta más universal y versátil. https://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_fabricaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Viruta https://es.wikipedia.org/wiki/Abrasi%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Producto_semielaboradohttps://es.wikipedia.org/wiki/Producto_semielaborado https://es.wikipedia.org/wiki/Lingote https://es.wikipedia.org/wiki/Tocho https://es.wikipedia.org/wiki/Moldeo https://es.wikipedia.org/wiki/Forja https://es.wikipedia.org/wiki/Producto_final https://es.wikipedia.org/wiki/Taladradora https://es.wikipedia.org/wiki/Broca https://es.wikipedia.org/wiki/Limadora https://es.wikipedia.org/wiki/Mortajadora https://es.wikipedia.org/wiki/Cepilladora https://es.wikipedia.org/wiki/Brochadora https://es.wikipedia.org/wiki/Brochadora https://es.wikipedia.org/wiki/Torno https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora 2 I. OXICORTE El corte mediante oxicorte consiste en separar o dividir un metal (acero) mediante la combustión de este, en presencia de oxígeno a alta concentración. El oxicorte es un proceso de corte químico (oxidación-combustión), similar (en funcionamiento) a los procesos de corte por láser o por plasma. Mientras que en el láser y el plasma la fuente de calor es de tipo eléctrico, en el oxicorte es de tipo químico. El calor se trasmite desde la llama hacia la pieza por convección y radiación. La herramienta (boquilla o soplete) se sitúa perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo (generalmente chapas u hojas metálicas). El chorro, llama de precalentamiento, se dirige hacia la pieza perpendicularmente, o a bisel, y calienta el material hasta su temperatura de ignición. En ese momento, se activa un chorro de oxígeno de alta pureza y se produce el corte de la pieza por la combustión del acero (hierro). Una vez conocidos los principios fundamentales de estas herramientas, se pueden mencionar las partes fundamentales para el funcionamiento de una máquina de corte por oxicorte: Tanques o cilindros con combustible y comburente: Son los gases necesarios para iniciar las dos etapas de las máquinas de corte por oxicorte y requieren un extremo protocolo de seguridad, transporte y almacenamiento. Manorreductores: Son componentes encargados de reducir la presión en los tanques, capaces de llevar de hasta 150 atmosferas a 10 atmosferas; e incluso menores valores. Soplete cortador: Como se mencionó previamente, en el extremo de este soplete es donde ocurre toda la mezcla de los gases, puede tener módulos separados para ambas etapas o una sola salida que ejecuta las dos etapas simultáneamente. Válvulas de retroceso: Aseguran que el paso del gas sea en un solo sentido. Mangueras: Son las encargadas de conducir el gas desde los tanques hasta el soplete, pueden ser rígidas o flexibles, pero deben ser resistentes a altas temperaturas. Además de los componentes para su funcionamiento, dependiendo del tamaño del equipo, la máquina de corte por oxicorte puede disponer de rieles para facilitar su desplazamiento a lo largo de pizas de gran área. Las máquinas de corte por oxicorte pueden ser programadas o empleadas de forma manual, en general fueron diseñadas para ser herramientas de corte de hierro por excelencia; igualmente pueden ser empleadas para cortar también otros materiales como el cobre, latón, aluminio, acero inoxidable y muchos más. Es muy importante tener en cuenta siempre las especificaciones de seguridad de esta herramienta durante su manipulación. 3 MAQUINAS THOR TEKNOS TEOX DCR Tabla 1 Máquinas de Oxicorte APLICACIONES DEL OXICORTE CORTES DE CHAFLAN CORTES DE CHAPAS CHAPAS APILADAS CORTES A ALTA VELOCIDAD CON BAJA CALIDAD. Tabla 2 Piezas 4 II. SERRADO Puede ser un proceso manual o realizado mediante máquina herramienta, pero el principio es el mismo: deslizar una hoja de sierra hacia adelante y hacia abajo para realizar el corte del material. Debido a la forma de los dientes, casi todas las sierras cortan en un solo sentido por lo que también provocan un corte perfecto en una cara y otro no tan perfecto en la otra. La cara buena es en la que el diente (del disco o de la hoja de sierra) ataca y la mala en la que el diente sale, pues rompe el material al salir HERRAMIENTAS SIERRA DE BASTIDOR SERRUCHO UNIVERSAL SERRUCHO DE PUNTA O AGUJA SERRUCHO DE COSTILLA. SIERRA DE CALAR SIERRA CIRCULAR SERRUCHO ELÉCTRICO. SIERRA ELÉCTRICA DE MARQUETERÍA Tabla 3 Tipos COMPONENTES Arco de sierra El serrucho universal está formado por una hoja metálica larga y flexible llena de dientes de corte, que se adapta a un arco metálico para cortar perfiles o molduras de madera, plástico, metal .... La hoja de la sierra tiene diverso dentado y calidades dependiendo del material que se quiera cortar con ella. El arco de sierra consta de un arco con un mango para poderlo coger con la mano y poder realizar la fuerza necesaria para el corte. 5 Dientes o Hojas . Hoja de sierra. La hoja de sierra consiste en una lámina delgada de acero al carbono HS o acero rápido HSS provista de un dentado en uno o ambos cantos en cuyos extremos lleva dos taladros para la fijación en los tacos del arco. Las hojas de sierra se clasifican según las siguientes medidas: - La longitud de la hoja ( L ) : Es la medida en pulgadas que existe entre los aceros de los taladros de sujeción de la hoja . - La anchura de la hoja de sierra ( A ) : Es la distancia entre los contornos de esta y expresa en pulgadas o milímetros . - El grado de corte: Se expresa a través del número de dientes ( Z ) . MAQUINAS La sierra eléctrica de marquetería es una máquina estacionaria en la que una hoja de sierra o pelo corta el material debido al movimiento alternativo que adquiere. Sustituye a la sierra manual de marquetería, pero en vez de la sierra, aquí lo que moveremos será la tabla que deseamos recortar, con el consiguiente ahorro en esfuerzo y la mayor precisión que conlleva. APLICACIONES DEL SERRADO VIGAS PIEZAS DE ROMPECABEZAS CORTES PARA UNIONES ENGRANAJES Tabla 4 Piezas por serrado 6 III. LIJADO - CEPILLADO PROCESO DE LIJADO Lijar significa alisar, pulir, abrillantar o limpiar algo mediante el frotamiento con un objeto abrasivo, generalmente una lija. El lijado es una tarea fundamental en cualquier trabajo de acabado (pintura, barniz, etc). Un buen acabado es imposible sin un perfecto lijado. PROCESO DE CEPILLADO. Es una operación mecánica con desprendimiento de viruta en la cual se utiliza una máquina llamada cepilladora. EL cepillado para metales se creó con la finalidad de remover metal para producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa. Las cepilladoras tienen un solo tipo de movimiento de su brazo o carro éste es de vaivén, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avance sedan por medio de la mesa de trabajo. HERRAMIENTAS HOJAS DE LIJA ESPONJAS LIJADORAS LANA DE ACERO LIMAS ESCOFINAS LIJADORA DE BANDA LIJADORA DE MINIBANDA LIJADORA EXCÉNTRICA O ROTO-ORBITAL. Tabla 5 Herramientas para el lijado y cepillado COMPONENTES 1.-TIPO DE GRANO El grano es el material abrasivo que se adhiere al soporte de la lija. Según su composición podemos distinguir De carburo de silicio De óxido de aluminio (corindón). 7 De corindón de circonio 2.-NUMERO DE GRANO El número de grano da información sobre el tamaño del mismo. Los diferentes granos se obtienen por cribado. El número de grano se corresponde con la cantidad de divisiones por pulgada lineal que tiene el tamiz con el que se ha obtenido. Cuanto menor es el número de grano, mayor es éste, y por tanto más basto será el lijado. 3.-SOPORTE El soporte es la base sobre la que se pega el grano 4.-AGLUTINANTE El aglutinante es el pegamento con el cual pegamos los granos al soporte. Puede ser una resina sintética (mayor resistencia) o cola natural (muyutilizada en hojas de lija manuales) 5.-RECUBRIMIEMTO Algunas lijas llevan un recubrimiento parecido a una cera que lo que hace es evacuar mejor el polvo del lijado evitando que la lija se embace. Este recubrimiento lo tienen las lijas especiales para pinturas, lacas, masillas, rellenos, y en general para materiales untuosos. MAQUINA La cepilladora también es conocida como una máquina herramienta que realiza la operación mecánica de cepillado. Dicha operación consiste en la elaboración de superficies planas, acanalamientos y otras formas geométricas en las piezas. La única restricción es que las superficies han de ser planas. La cepilladora arranca el material haciendo pasar una herramienta de una punta por la pieza a trabajar. Además de este movimiento, la pieza también se mueve de tal forma que la herramienta siempre tenga material que quitar, quitando lo de manera milimétrica. APLICACIÓN DEL LIJADO – CEPILLADO ACABADO DE PIEZAS MODELOS ELIMINACION DE BASURA ADAPTACION DE PIEZAS Tabla 6 Piezas https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_herramienta https://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetro 8 IV. TALADRADO De todos los procesos de maquinado, el taladrado es considerado como uno de los procesos más importantes debido a su amplio uso. El taladrado es un proceso de maquinado por el cual produce agujeros. Una de las máquinas más simples empleadas en los trabajos de producción es el taladro prensa. Esta máquina produce un agujero en un objeto forzando contra él una broca giratoria. Se pueden obtener los mismos resultados en algunas máquinas conservando estacionaria la broca y girando el material. A pesar de que esta máquina es especializada en taladrado, efectúa un número de operaciones similares con la adición de las herramientas apropiadas. En este tipo de máquina, la herramienta corte que se utiliza es la broca. Una broca es una herramienta de corte rotatoria la cual tiene uno o más bordes de corte con sus correspondientes ranuras las cuales se extienden a lo largo del cuerpo de la broca. Las ranuras pueden ser helicoide-dales o rectas, las cuales sirven de canales o ductos para la evacuación de las virutas, así como para la adición del fluido de corte. HERRAMIENTAS T. BANCO T. PENDESTAL T. HUSILLOS MULTIPLES T. RADIAL T. MANUAL T. ELECTRICO T. CNC MADRINADORA Tabla 7 Herramientas para el taladrado COMPONENTES Portabrocas. Pinzas de fijación de brocas. Utillajes para posicionar y sujetar las piezas. 9 Plantilla con casquillos para la guía de las brocas. Granete Mordazas de sujeción de piezas Elementos robotizados para la alimentación de piezas y transfer de piezas. Afiladora de brocas APLICACIÓN DEL TALADRADO BRIDAS BARRAS REDONDAS HUECAS ARBOLES DE LEVA MOLDES TROQUELADOS Tabla 8 Piezas 10 V. FRESADO El fresado consiste principalmente en el corte del material que se mecaniza con una herramienta rotativa de varios filos, que se llaman dientes, labios o plaquitas de metal duro, que ejecuta movimientos de avance programados de la mesa de trabajo en casi cualquier dirección de los tres ejes posibles en los que se puede desplazar la mesa donde va fijada la pieza que se mecaniza. 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. 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. HERRAMIENTAS FRESADORA MANUAL F. SIMPLE F. VERTICAL F. HORIZONTAL Tabla 9 Herramientas para el fresado https://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado 11 COMPONENTES Diagrama de una fresadora horizontal. 1: base. 2: columna. 3: consola. 4: carro transversal. 5: mesa. 6: puente. 7: eje portaherramientas. APLICACIONES DEL FRESADO F. EN ESCUADRA PLANEADO CUBICAJE MORTAJADO Tabla 10 Piezas 12 VI. ESCARIADO El escariado se realiza con una herramienta denominada escariador (calisuar en algunos países), al que se le comunican dos movimientos, uno de giro sobre su eje, y otro de desplazamiento rectilíneo a lo largo de dicho eje. Antes de escariar un agujero, se debe haber taladrado, dejando cierto espesor, el cual depende del diámetro que tenga el agujero y del material de la pieza. Este proceso se puede realizar a mano o bien automáticamente con una máquina- herramienta que permita esos movimientos, como pueden ser un torno, una fresadora o una taladradora. En el escariado automático la pieza se encuentra sujeta a la máquina por medio de un tornillo de banco, mandril o algo similar. Para un resultado óptimo, en el proceso de escariado es esencial preparar la perforación dejando el material justo dentro del agujero, ya que si hay insuficiente material, la herramienta rozará con el material antes de lograr el objetivo, desgastándose y perdiendo diámetro; pero, por el contrario, tampoco es adecuado que dentro de la perforación haya material en abundancia. Este proceso se realiza a velocidades bastante inferiores respecto al proceso de taladrado, eliminando una muy pequeña cantidad de material. Para llevar a cabo un buen proceso de escariado, se ha de seleccionar el tipo óptimo de escariador adecuado para las velocidades y avances a los que se va a trabajar, sin olvidar que previamente se ha de asegurar que los agujeros taladrados sean del diámetro adecuado. El material o pieza a escariar debe estar bien sujeta y el husillo de la máquina ha de poseer el menor juego posible, o más bien nulo, al igual que el que hay entre el mango del escariador y el manguito o casquillo; en caso contrario, se topará con una mala alineación, y esto provocará que el escariador corte más viruta de la debida. No se ha de olvidar que para un buen proceso de escariado, y un mejor mantenimiento de la herramienta, se han de emplear los lubricantes recomendados, y así se evitará un deterioro prematuro de la herramienta. HERRAMIENTAS E. MANUAL E. RECTO E. MAQUINA E. ROSAS Tabla 11 Herramientas del escariado https://es.wikipedia.org/wiki/Eje_de_rotaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Taladrado https://es.wikipedia.org/wiki/Di%C3%A1metro https://es.wikipedia.org/wiki/Torno https://es.wikipedia.org/wiki/Fresadora https://es.wikipedia.org/wiki/Taladradora https://es.wikipedia.org/wiki/Tornillo https://es.wikipedia.org/wiki/Mandril https://es.wikipedia.org/wiki/Perforaci%C3%B3n https://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta https://es.wikipedia.org/wiki/Husillo https://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante 13 COMPONENTES Un escariador consta de tres partes medias: • Secciónestriada • Cuello • Vástago La parte estriada Consta de chaflán, cono inicial, sección de dimensionamiento y longitud del cono posterior. LONGITUD La longitud del chaflán o de la guía biselada asegura una entrada adecuada y fácil de la fresa en el agujero. VÁSTAGO La acción principal de corte de la fresa se realiza iniciando el cono, la sección de dimensionamiento y para guiar las fresas y también alisar o dimensionar el agujero. El cono trasero reduce la fricción entre los escariadores y toda la superficie. ESCARIADORES DE MÁQUINA ▪ Con una escariadora de máquina, la alimentación para escariado es más alta que para taladrar. ▪ La velocidad ideal suele ser un cuarto de la velocidad utilizada para taladrar el mismo material. ▪ Mucha alimentación puede reducir la precisión del hoyo, y calidad del resultado. ▪ Poca alimentación puede producir acristalamiento o desgaste de la herramienta. ▪ El rango de alimentación varía de acuerdo con el material. APLICACIONES DEL ESCARIADOR EJE EJEMPLO. MOLDES E. E.CT Tabla 12 Piezas 14 VII. BROCHADO Se llama brochado a la operación que consiste en arrancar lineal y progresivamente la viruta de una superficie de un cuerpo mediante una sucesión ordenada de filos de corte. La herramienta llamada brocha, ejecuta un movimiento de traslación con velocidad de corte relativamente pequeña (1 a 7 m/min). Es una herramienta de alto costo, y en algunos casos muy elevado, por lo que este proceso se emplea solo para altas producciones. El brochado puede ser interior, si la herramienta opera dentro de un agujero pasante (modificando el perfil), o exterior, si la herramienta opera sobre una superficie abierta. El brochado se ejecuta en una máquina de un movimiento rectilíneo. La máquina que permite realizar la operación se llama brochadura, y puede ser de accionamiento mecánico o hidráulico. La superficie mecanizada es siempre la inversa al perfil de la brocha y en algunos casos es producida con el movimiento de (lineal) de la herramienta a través de la pieza de trabajo, y en otros, es la pieza que tiene el movimiento. Debido a que hay pocas limitaciones en cuento a la forma del contorno que pueden tener los dientes, las limitaciones en las formas de las superficies que pueden ser producidas por brochado son escasas. Pero hay otras limitaciones: • no debe haber obstrucción para el pasaje de la herramienta entera sobre la superficie a ser mecanizada. • la pieza debe ser suficientemente rígida para soportar los esfuerzos de corte COMPONENTES Los accesorios en esta clase de máquina herramienta se utilizan para sujetar y posicionar la pieza de modo de lograr un mejor y más controlado posicionado y así obtener mejores tolerancias. Otro tipo de accesorio utilizado es el sistema de enganche y desenganche automático de la brocha una vez terminada la operación de brochado. Esto facilita la automatización del proceso. Algo similar ocurre con un tipo de maquina brochadora de interiores en la que la brocha queda fija y la mesa con la pieza es lo que se mueve HERRAMIENTAS BROCHADORAS MECÁNICAS HORIZONTALES PARA INTERIORES: BROCHADORAS HIDRÁULICAS VERTICALES PARA INTERIORES BROCHADORAS PARA EXTERIORES Tabla 13 Máquinas para el brochado 15 APLICACIÓN DEL BROCHADO MECANIZADO DE POLEAS MECANIZADO DE ENGRANAJES EJE ESTRIADO POLEA DENTADA Tabla 14 Piezas 16 VIII. TORNEADO El torno es una máquina-herramienta que realiza el torneado rápido de piezas de revolución de metal, madera y plástico. También se utiliza en muchas ocasiones para pulir piezas. Piezas de revolución: cilindros, conos y hélices. Pulir: Alisar una pieza para dejarla suave y brillante. El torneado es, posiblemente la primera operación de mecanizado (dar forma a una pieza) que dio lugar a una máquina-herramienta. A parte de tornear el torno se puede utilizar para el ranurado (hacer ranuras en piezas), para cortar, lijar y pulir. Luego veremos los trabajos más comunes con el torno. PRINCIPIO FUNDAMENTAL Movimiento de rotación: La pieza se coloca sobre un eje que la hace girar sobre sí misma. Movimiento de Avance: La cuchilla avanza paralela a la pieza en un movimiento recto. Movimiento de Penetración: La cuchilla penetra contra la pieza cortando parte de ella formándose virutas. El control de estos 3 movimientos es básico para dar forma a la pieza sin errores. Se pueden tornear piezas de muchas formas, con rosca, engranajes, cóncavas, convexas, etc HERRAMIENTAS TORNO PARALELO TORNO COPIADOR TORNO REVÓLVER TORNO VERTICAL 17 TORNO CNC Tabla 15 Herramientas para el torneado COMPONETES El torno tiene cinco componentes principales: Bancada: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal. Cabezal fijo: contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance y el selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo. Contrapunto: el contrapunto es el elemento que se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como otros elementos tales como portabrocas o brocas para hacer taladros en el centro de los ejes. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada. Carro portátil: consta del carro principal, que produce los movimientos de la herramienta en dirección axial; y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal en dirección radial. En los tornos paralelos hay además un carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y la torreta portaherramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección. Cabezal giratorio o chuck: su función consiste en sujetar la pieza a mecanizar. Hay varios tipos, como el chuck independiente de cuatro mordazas o el universal, mayoritariamente empleado en el taller mecánico, al igual que hay chucks magnéticos y de seis mordazas. APLICACIÓN DEL TORNEADO TORNILLO RUEDA MOLETEADA CHAVETA CHAFLAN Tabla 16 Piezas https://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje https://es.wikipedia.org/wiki/Polea https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctrico 18 IX. RECTIFICADO El proceso de rectificado se lleva a cabo en una máquina denominada rectificadora. Esta realiza mecanizados de piezas por abrasión, eliminando material de una pieza a fin de darle forma y modelarla. Para ello, utiliza unas herramientas abrasivas llamadas muelas. El rectificado es habitualmente un proceso de acabado de piezas, utilizándose en la etapa final de fabricación, tras el torneado o fresado, para mejorar la tolerancia dimensional y el acabado superficial del producto. El rectificado es una operación de mecanizado realizada en piezas que demandan medidas y tolerancias exigentes, ya sean geométricas, dimensionales o de acabado superficial. Las máquinas 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, cada grano abrasivo está encargado de arrancar una pequeña cantidad de material de pieza, de forma similar a como lo hace un filo de corte en una fresa. Aunque la rectificadora mantiene una gran similitud con el torno o la fresadora, en cuanto a las partes que la componen, el proceso de mecanizado difiere con estas últimas en el empleo de muelas abrasivas en vez de cuchillas. HERRAMIENTAS RECTIFICADOR ES FRONTALES RECTIFICADORAS TANGENCIALES RECTIFICADOR AS CILÍNDRICAS EXTERNAS RECTIFICADOR AS UNIVERSALES Tabla 17 Máquinas para el rectificado COMPONENTES • Cuerpo de la rectificadora: está compuesto por el elemento resistente principal que soporta el husillo, el motor y los diferentes mecanismos que generan el movimiento principal. • Mesa porta piezas: es una superficie de trabajo y apoyo de la pieza, que puede ajustarse horizontalmente mediante unas guías (estas se pueden desplazar manual o automáticamente generando el movimiento de avance de la pieza). • Brazo: es un elemento que sustenta y rigidiza el árbol porta muelas. • Husillo: recibe la energía del motor y genera el movimiento en el sentido deseado para transmitirlo al árbol porta muelas. 19 • Volante con tambor graduado: se utiliza para desplazamientos del carro transversal. APLICACIONES DISCO DE FRENO PIEZA TORNEADA TALADRADA ROSCADA Y RECTIFICADA PISTON PIEZAS TORNEADAS Y RECTIFICADAS CON RANURAS EXTERIORES E INTERIORES Tabla 18 Piezas 20 X. AFINADO SUPERFICIAL Es un proceso de fabricación empleado en la manufactura cuya finalidad es obtener una superficie con características adecuadas para la aplicación particular del producto que se está manufacturando; esto incluye mas no es limitado a la cosmética de producto. En algunos casos el proceso de acabado puede tener la finalidad adicional de lograr que el producto entre en especificaciones dimensionales. Antiguamente, el acabado se comprendía solamente como un proceso secundario en un sentido literal, ya que en la mayoría de los casos sólo tenía que ver con la apariencia del objeto u artesanía en cuestión, idea que en muchos casos persiste y se incluye en la estética y cosmética del producto. En la actualidad, los acabados se entienden como una etapa de manufactura de primera línea, considerando los requerimientos actuales de los productos. Estos requerimientos pueden ser: Estética: el más obvio, que tiene un gran impacto sicológico en el usuario respecto a la calidad del producto. Liberación o introducción de esfuerzos mecánicos: las superficies manufacturadas pueden presentar esfuerzos debido a procesos de arranque de viruta, en donde la superficie se encuentra deformada y endurecida por la deformación plástica a causa de las herramientas de corte, causando esfuerzos en la zona superficial que pueden reducir la resistencia o inclusive fragilizar el material. Los acabados con remoción de material pueden eliminar estos esfuerzos. Eliminar puntos de iniciación de fracturas y aumentar la resistencia a la fatiga: una operación de acabado puede eliminar micro fisuras en la superficie. Nivel de limpieza y esterilidad. Una superficie sin irregularidades es poco propicia para albergar suciedad, contaminantes o colonias de bacterias. Propiedades mecánicas de su superficie Protección contra la corrosión Rugosidad Tolerancias dimensionales de alta precisión. XI. SUPERDEFINICION Durante la elección de un sistema de acabado de superficie, un aspecto crítico es el que los componentes no puedan tocarse entre sí durante el proceso. Rösler utiliza vibradores rotativos y rectangulares, sistemas de acabado Plunge y Drag, o sistemas a flujo continuo Rotomatic para el proceso de tan delicadas piezas. El abrasivo y compuestos adecuados se eligen de manera individual a los requerimientos del proceso. Se pueden utilizar abrasivos de alto rendimiento, abrasivo de pulido, de bruñido con granulado microfino o pastas de pulido, así como compuestos especiales. En algunos casos, se utilizan el proceso de acabado químicamente acelerado REM o el proceso de acabado patentado por Rösler Keramo-Finish. Este es el método de proceso diseñado https://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE https://www.monografias.com/trabajos14/manufact-esbelta/manufact-esbelta.shtml https://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml https://www.monografias.com/trabajos36/estetica/estetica.shtml https://www.monografias.com/trabajos12/elproduc/elproduc.shtml https://www.monografias.com/trabajos11/conge/conge.shtml https://www.monografias.com/trabajos13/discurso/discurso.shtml https://www.monografias.com/trabajos14/administ-procesos/administ-procesos.shtml#PROCE https://www.monografias.com/trabajos11/contrest/contrest.shtml https://www.monografias.com/trabajos10/restat/restat.shtml https://www.monografias.com/trabajos/bacterias/bacterias.shtml 21 para alcanzar las especificaciones requeridas de muchos de los fabricantes mundiales de aeronaves Aplicación especial: vibrador rotativo Para procesar componentes de gran tamaño de forma suave y económica, no siempre es necesario utilizar un sistema de acabado tipo Drag o a flujo continuo. La tecnología de vibradores rotativos es más económica, a la vez que ofrece un proceso excelente de grandes y delicados componentes individuales, con diámetros externos entre 300 y 1.900 milímetros y peso hasta 800 kilos. Los vibradores rotativos son robustos, fáciles de usar y económicos en términos de consumo de abrasivo y compuesto. Son ideales para el pulido con bolas, así como para el abrillantado Keramo-Finish. Con los equipos periféricos adicionales se pueden configurar como líneas de proceso completamente automáticas. El acabado de superficie Keramo-Finish Este proceso de precisión fue desarrollado por Rösler para alcanzar las superficies micro-finas para la industria de la aviación; en particular para el proceso de palas de turbina y rotores de todos los tipos. Para este proceso especial, se suelen usar vibradores rotativos. El proceso Keramo-Finish incluye una combinación de abrasivo de corte nulo con pasta de pulido y compuesto. La superficie del componente se pule en una masa de abrasivo especial RP con pasta abrasiva que ejerce una suave presión durante un tiempo de proceso definido. Debido al suave movimiento de la masa dentro de la cuba, es posible pulir cierta cantidad de piezas al mismo tiempo sin peligro de golpes. RODETES DE BOMBAS RODILLOS DE COJINETES PALAS DE TURBINA Tabla 19 Piezas por superdefinición 22 XII. BIBLIOGRAFÍA Alting, L., & Boothroyd, G. (1996). Procesos para ingeniería de manufactura. Alfaomega. Aguado, J., Hoyos, M. A., & Ramírez, F. (1981). Conceptos básicos de oxicorte. Nardi, D., de Lacalle, L. L., & Lamikiz, A. (2012). Taladrado por fricción en aceros de doble fase. Revista de metalurgia, 48(1), 13-23. Cueto, E. M. P., & Castillo, J. L. M. (1996). Características de cepillado y lijado de 33 especies de madera. Madera y Bosques, 2(2), 11-27. Zatarain, M., Munoa, J., Villasante, C., & Sedano, A. (2004, October). 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