INFORME TALLER PIEZA EJE

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INFORME DE TALLER DE MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS 
(DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UN EJE) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FERNANDO MIGUEL SOLAR DORIA 
ANGGIE CAROLINA PEREIRA PASTRANA 
GABRIEL ANTONIO ZUMAQUE GALARAGA 
LUIS ALBERTO OLIVERA MANGONES 
 
 
 
Orientador 
 ELKIN CAMILO MEDELLÍN PEREZ 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA 
FACULTAD DE INGENIERÍAS 
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA 
MONTERÍA, CÓRDOBA 
2022 
 
 
1. INTRODUCCIÓN 
La enseñanza de lo teórico va de la mano con lo práctico, por ello en el programa de 
ingeniería mecánica ofertado en la Universidad de Córdoba se cuenta con múltiples 
laboratorios de física, química y de maquinas avanzadas capaces de realizar ensayos y 
maquinados a diferentes tipos de piezas con el fin de afianzar el conocimiento enseñado por 
los docentes en el aula de clases. En este caso el curso de TALLER DE MAQUINAS Y 
HERRAMIENTAS se buscó diseñar y fabricar un eje a partir de un lingote de aluminio el 
cual anteriormente fue fundido utilizando diversos elementos de aluminio (chatarra, piezas 
rotas, etc.) con el propósito de aprender como las industrias maquinan un material 
convirtiéndolo en un producto final con diversos acabados. 
El proceso fundamental para maquinar el eje de aluminio fue el torneado, el cual se 
implementa en el torno. Para hacer uso del torno se deben tener muchas variables en cuenta, 
en este caso las primordiales que se aplican sobre la pieza a maquinar y que generan acción 
reacción en la pieza montada en el torno, las cuales son la fuerza de avance, fuerza de corte 
y fuerza de empuje (Groover, 2007). 
Por otro lado, hablando por ejemplo de la calidad de acabado superficial de las piezas 
mecanizadas por arranque de viruta, están: la velocidad de corte y avance, profundidad de la 
última pasada de desbaste y la de acabado, material de la herramienta y de la pieza procesada, 
filo de la cuchilla y la geometría de la parte que efectúa el corte, tipo de operación de 
mecanizado, uso de refrigerantes, las vibraciones y el pandeo que pueda sufrir la pieza al 
momento de hacerla rotar. (Zaroual Mustapha, 2017). 
Por ello, teniendo todo esto en cuenta procedemos a fabricar un eje de aluminio utilizando 
los recursos y material didáctico suministrado por el docente, así como las indicaciones 
realizadas por el auxiliar de laboratorio en cuanto a la ejecución de la máquina, factores de 
seguridad como el buen uso de las maquinas, elementos de protección y por último la 
limpieza y lubricación de la máquina. 
 
2. JUSTIFICACION 
Se diseñó y fabricó un eje de aluminio con fines académicos y didácticos con el fin de 
demostrarle al docente el manejo de la maquinaria otorgada para nuestro desarrollo 
estudiantil y profesional. Aprendiendo su buen uso, manipulación, consideraciones de 
seguridad y mantenimiento y por último demostrándolo en el maquinado con precisión de un 
eje de aluminio con varios acabados específicos. 
Esto con el fin de adquirir los conocimientos de como operar de forma correcta las maquinas 
y herramientas que se encuentran en el taller de ingeniería mecánica de la Universidad de 
Córdoba, las cuales son muy comunes en la industria, reto en el cual nosotros aspirantes a 
ingenieros mecánicos nos enfrentaremos profesionalmente en nuestro día a día. 
 
3. ESTADO DEL ARTE 
Los procesos de mecanizado por arranque de viruta tienen una gran importancia en la 
industria actual, puesto que permiten la fabricación de piezas de características muy diversas 
y de diferentes materiales. En este trabajo se analizará el proceso de fabricación de una pieza 
en un torno. Para ello, se tomará como ejemplo una pieza de ajedrez (la reina) y, tras fijar sus 
características geométricas y de material, se explicarán los pasos a seguir hasta la redacción 
de la hoja de proceso, que definirá los pasos y las condiciones del mecanizado. Para poder 
redactar este documento, antes habrá que decidir la secuencia de las operaciones de 
mecanizado, además de escoger las herramientas, parámetros de corte y la máquina-
herramienta adecuadas. (Fernández de Gamboa Andrío Mikel, 2019). 
El mecanizado es un proceso de fabricación mecánica en que están involucrados varios 
parámetros y factores. Hablando por ejemplo de la calidad de acabado superficial de las 
piezas mecanizadas por arranque de viruta, están: la velocidad de corte y avance, profundidad 
de la última pasada de desbaste y la de acabado, material de la herramienta y de la pieza 
procesada, filo de la cuchilla y la geometría de la parte que efectúa el corte, tipo de operación 
de mecanizado, uso de refrigerantes y las vibraciones. De forma general, las vibraciones son 
indeseadas en las operaciones de mecanizado por arranque de viruta, puesto que las que 
aparecen en este proceso productivo son auto excitadas y se denominan vibraciones chatter. 
Las vibraciones chatter son perjudiciales porque empeoran el acabado superficial y modifican 
las dimensiones, lo cual no favorece obtener tolerancias estrechas. Además, dejan marcas 
visibles sobre la superficie obtenida y acortan a la vida útil de las herramientas de corte por 
sufrir desgaste elevado e irregular. Encima de eso, estas vibraciones pueden dar lugar a 
rupturas prematuras y repentinas de las herramientas de corte. Sobre todo, cuando se fabrican 
de materiales frágiles dado que sufren choques o picos de esfuerzos. (Mustapha Zaroual El 
Miri, 2017). 
Si bien en la actualidad la tendencia en el mecanizado es utilizar el CNC, el hecho de fabricar 
una pieza con una máquina-herramienta manual semiautomática, proporcionará al alumno 
una visión más profunda y cercana de las diferentes operaciones y sus requerimientos de 
tiempo, velocidad, esfuerzo y seguridad. Este conocimiento, basado en la experiencia, no se 
consigue al mismo nivel de profundidad con una máquina automática con CNC. De esta 
manera el alumno contará con una experiencia adicional al alumno formado únicamente con 
máquina-herramienta automatizada que le será de gran utilidad a la hora de programar una 
máquina-herramienta con CNC. (Espinoza, Fernández, Soto & Rueda, 2018). 
 
4. CONSIDERACIONES DE SEGURIDAD 
Durante la realización de las prácticas aquí expuestas es de vital importancia cumplir una 
serie de medidas de seguridad para evitar posibles accidentes por riesgos mecánicos o 
térmicos. Los peligros mecánicos más frecuentes en el uso de máquinas-herramienta son el 
aplastamiento, el cizallamiento, el corte, el enganche, el arrastre, el atrapamiento, el impacto, 
la perforación, la fricción y la proyección de partículas o de fluido a presión. Por otro lado, 
el peligro térmico principal se produce por el calentamiento de la superficie de la pieza y de 
la herramienta debido a la fricción entre ambas durante el corte. 
Algunas consideraciones obligatorias y a tener en cuenta son: 
• Lo más importante de todo es la seguridad integral de las personas. Por lo tanto, el 
profesor y cada alumno(a) debe ser muy cauto antes de activar el motor de las 
máquinas y durante su funcionamiento. 
• Es obligatorio vestir ropa adecuada que cubra las piernas y partes del cuerpo dónde 
podrían caer las virutas, que salen despedidas de la pieza a altas temperaturas. 
• Es obligatorio calzar zapatos de trabajo. 
• Es obligatorio vestir bata o mono de trabajo. 
• Es obligatorio llevar gafas de protección. 
• En caso de tener el pelo largo, es obligatorio tenerlo recogido para evitar que se 
enrede en cualquier parte de la maquinaria. 
• Se recomienda usar guantes de trabajo universales (de los que tiene una parte textil 
por arriba y de caucho por debajo, de tal manera que los dedos tengan buena 
movilidad y se puedan manipular las piezas correctamente. 
 
5. MARCO TEÓRICO 
MECANIZADO: Se denomina ‘mecanizado’ a cualquier proceso que elimine material 
(Sandvik Coromant., 1994). Se emplea para fabricar piezas desde una pieza en bruto inicial 
o para realizarel acabado de piezas ya fabricadas por otros métodos. El mecanizado consiste 
en varios tipos de procesos de remoción de materia: mecanizado por arranque de viruta (que 
se lleva a cabo con un torno, una fresadora, etc.); procesos abrasivos (que son procesos de 
rectificado); procesos avanzados de mecanizado (que se realizan por medio de mecanizado 
químico, electroquímico, por electroerosión, etc.). 
MECANIZADO POR ARRANQUE DE VIRUTA: Consiste en dar forma a una pieza en 
bruto inicial cortándola con una herramienta específica y generando virutas definidas. 
MÁQUINA-HERRAMIENTA: Es un tipo de máquina accionada por una fuente de energía 
eléctrica que se emplea para mecanizar una pieza sólida generalmente de metal. Los tipos 
más comunes de máquina herramienta son el torno y la fresadora. Pueden ser manuales, 
semiautomáticos o automáticos con CNC. Actualmente, las máquinas-herramienta multitarea 
combinan torneado y fresado en una sola máquina. 
PIEZA EN BRUTO: Es la pieza de material en bruto de dónde se obtendrá la pieza deseada. 
HERRAMIENTA DE CORTE: Es el elemento que entra en contacto directo con la pieza 
y produce la eliminación del material sobrante de la preforma (Kalpakjian & Schmid, 2002). 
Se clasifica en función del número de aristas de corte: monofilo (generalmente para torneado) 
y multifilo (generalmente para fresado); y según su constitución: enterizas y de plaquitas. La 
tendencia actual es a emplear plaquitas, por su fácil intercambiabilidad. 
PORTAHERRAMIENTA: Es la pieza metálica que aloja la herramienta de corte. 
FRESADO: Es un proceso de mecanizado en el que se arrancan virutas mediante una 
herramienta de forma circular con múltiples filos llamada fresa. El movimiento principal de 
corte es circular y lo realiza la fresa al girar sobre su propio eje. Los movimientos de avance 
los realiza la pieza que se mecaniza. 
TORNEADO: Es un proceso de mecanizado en el que se arrancan virutas mediante una 
herramienta monofilo que generalmente permanece estacionaria mientras la pieza rota sobre 
su eje. El producto del torneado son piezas de revolución. 
PLATO DE GARRAS: Es un elemento de sujeción que sujeta la pieza a mecanizar a través 
de la presión ejercida por tres garras. Se localiza en el cabezal giratorio del torno. 
PLATO DE ARRASTRE: Es un elemento de sujeción que contiene un perno llamado perno 
de arrastre y que se localiza en el cabezal giratorio del torno. Sujeta la pieza a mecanizar por 
medio de un perro de arrastre que se apoya en el perno de arrastre. Para emplear este tipo de 
plato es necesario situar la pieza entre el punto y el contrapunto del torno. Para ello es 
imprescindible que la pieza cuente con agujeros cónicos a ambos lados realizados con la 
broca de puntear. 
PERRO DE ARRASTRE: Es un elemento de sujeción que se adapta a la pieza para sujetarla 
al torno por medio del plato de arrastre. 
PUNTO Y CONTRAPUNTO: Son elementos de apoyo de la pieza que se localiza en el 
cabezal fijo de la máquina herramienta (punto) y en su cabezal móvil (contrapunto). 
TORRETA: Es dónde se sujeta el porta-herramientas. Tiene capacidad de giro de 360º sobre 
su eje. 
CARRO: Es el elemento móvil que contiene la torreta y otros elementos. Es el encargado de 
realizar los movimientos axiales (eje z) y radial (eje x) de la herramienta. 
VISOR: Es el elemento que indica la posición actual de la herramienta (axial y radial) 
relativa a una posición de referencia. Previamente es necesario establecer las referencias en 
el visor (x = 0 y z = 0). Los valores pueden ser dados en milímetro o en pulgadas 
(dependiendo de lo que el usuario elija en el visor). 
CILINDRADO: Es una operación de torneado que permite la obtención de geometrías 
cilíndricas de revolución. Se aplica tanto a exteriores como a interiores. 
TALADRADO: En el torno, es una operación que permite la obtención de agujeros 
coaxiales con el eje de rotación de la pieza. En la fresadora, es una operación que permite 
obtener agujeros en la pieza. 
RANURADO: En el torno, es una operación que permite la obtención de cajas o ranuras de 
revolución. En la fresadora, es una operación que permite obtener cajas o ranuras abiertas a 
ambos lados o a un solo lado. El ranurado conlleva mecanizar tres planos a la vez, lo que la 
convierte en una operación exigente para la herramienta. Por lo general, se emplea fluido de 
corte. 
PIE DE REY: Instrumento de medición directa lineal empleado para medir longitudes 
exteriores o interiores. Tienen un elemento graduado fijo y otro móvil llamado nonio. Cuenta 
además con una sonda para medir profundidades. Este será el uno de los instrumentos de 
medición más empleado para medir durante las prácticas. 
DESBASTE: Es el conjunto de pasadas que permite eliminar el máximo volumen de material 
para acercarse a la forma final sin dar importancia a la calidad superficial o a las tolerancias 
de la pieza. Por lo general, se emplea un desbaste pesado para la limpieza inicial de la pieza 
en bruto (cuya forma pudiera ser irregular y cuya superficie pudiera estar oxidada). En el 
desbaste se emplean herramientas robustas. 
ACABADO: Es la pasada de precisión que permite obtener la rugosidad (acabado 
superficial) y las tolerancias (acabado dimensional) exigidas por el cliente. En el acabado, el 
volumen de metal arrancado es menor que en el desbaste. El acabado ligero se aplica por lo 
general en las últimas pasadas de cada operación sobre la pieza para obtener las dimensiones 
finales y el acabado superficial definidos en el plano. 
PARÁMETROS DE CORTE: Son los valores de velocidad de corte, profundidad de corte 
y avance por revolución (en el torno) o avance por diente (en la fresa) que se establecen en 
la máquina-herramienta según la operación que se desea realizar y la herramienta 
seleccionada para dicha operación. Por lo general, el fabricante de la herramienta proporciona 
información para realizar esta selección. Actualmente existen softwares de cálculo 
proporcionados por los fabricantes que facilitan la selección de la herramienta y sus 
parámetros de corte. 
VELOCIDAD DE CORTE: Es la velocidad lineal en la periferia de la zona de la pieza que 
se está mecanizando. Es la velocidad a la cual el filo de corte mecaniza la superficie de la 
pieza. Está definida por la velocidad de giro de la pieza (n) y su diámetro (D) por medio de 
la fórmula Vc = D·π·n. Sus unidades son m/min. 
PROFUNDIDAD DE CORTE: Es la medida de lo que la herramienta penetra en la pieza 
en cada pasada de mecanizado. 
AVANCE POR REVOLUCIÓN: En el torno, se define como el desplazamiento de la 
herramienta durante una vuelta de la pieza. De este valor y del radio de la punta de la 
herramienta, depende la rugosidad de la pieza (acabado superficial). Sus unidades son mm/r. 
 
Figura 1. Elementos que componen un torno. 
 
Figura 2. Elementos que componen una fresadora. 
6. OBJETIVOS 
OJETIVO GENERAL 
• Fabricar un eje a partir de un lingote de aluminio, empleando las máquinas y 
herramientas adecuadas que se encuentran en el taller de ingeniería mecánica de la 
Universidad de Córdoba. 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
• Fundir el aluminio conseguido de diferentes fuentes (chatarra, piezas dañadas, etc.) 
para crear el lingote de aluminio bruto. 
• Mecanizar el lingote de aluminio fundido aplicando las distintas técnicas como el 
refrendado, cilindrado, cilindrado cónico, ranurado externo y perforación utilizando 
el torno y la fresa del taller. 
 
7. METODOLOGÍA 
El lingote de aluminio se crea a partir de la fundición de varias piezas de aluminio traídas al 
taller. 
 
 
Luego de obtener el cilindro de aluminio fundido, procedemos a montarlo en el torno para 
empezar a desbastarlo y reducir al espesor que buscamos. 
 
Hicimos uso de liquido refrigerante de agua envasada en botella de plástico con un orificio 
en la tapa para poder mitigar el calentamiento de la cuchilla al momento de desbastar eleje 
de aluminio. 
 
Luego dividimos la pieza en tres secciones para que el maquinado fuera mas sencillo y tener 
un lineamiento sencillo de seguir. 
 
Luego empezamos a desbastes mayores entre la sección número 1 y 2. 
 
Así quedo el cilindro luego de hacer los desbastes mayores 
 
Luego empezamos a taladrar gracias al carrito que tiene el torno por el centro del cilindro. 
 
En la fresadora empezamos a hacer los orificios para el ranurado en la sección perpendicular 
al cilindro. 
 
Resultado final. 
 
 
 
8. RESULTADOS Y DISCUSIONES 
Se obtiene buena experiencia utilizando las máquinas y herramientas de mecanizado 
disponibles en el taller de ingeniería mecánica de la universidad de Córdoba, además de 
fortalecer nuestra formación profesional y acercarnos a la vida industrial. 
Perdimos tiempo al momento de realizar el eje de aluminio ya que la mayoría de compañeros 
fueron a las practicas de Medellín, lo cual nos atrasó una semana con respecto a los demás 
grupos. Al final se pudo cumplir con el objetivo final el cual fue fabricar el eje de aluminio. 
 
9. CONCLUSIONES 
Al ser estudiantes de ingeniería mecánica, debemos someter el trabajo teórico y plasmarlo 
experimentalmente, por ende, el uso del taller y de la fabricación de piezas que nos ayuden a 
poner en practica todo el material suministrado y aprendido en clases, por consiguiente, 
también es de esperar que el tiempo de elaboración de la pieza o la forma de trabajo haya 
sido más dura y difícil de lo que en realidad pueda llegar a ser en comparación con la 
industria. 
 
10. BIBLIOGRAFIA 
 
➢ GROOVER MIKELL P. 2007. Fundamento de manufactura moderna. México. 
McGraw-Hill/INTERAMERICANA EDITORES S.A DE C.V 
➢ MIKEL FERNANDEZ DE GAMBOA ANDRIO, 2019. Hoja de proceso para la 
fabricación de una pieza de ajedrez: La reina. 
➢ SANDVIK Coromant. Formación Manual. Tecnología de Mecanizado de Metal 
(2017). 
➢ SANDVIK Coromant. Herramientas de torneado (2012). 
➢ MUSTAPHA ZAROUAL EL MIRI, 2017. Diseño y fabricación de una herramienta 
de torno asistida por vibración. 
➢ ESPINOZA, FERNANDEZ, SOTO, RUEDA, 2018. Practicas de mecanizado en 
torno y fresadora. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11. ANEXOS