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Sistema de unidades y otros sistemas en las máquinas y herramienta de un taller

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TORNO

Es un conjunto de máquinas y herramientas que permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.

Avances: El avance de un torno se define como la distancia que avanza la herramienta de corte a lo largo de la pieza de trabajo por cada revolución del husillo. Por ejemplo, si el torno está graduado por un avance de 0.008 pulg. (0.20 mm), la herramienta de corte avanzará a lo largo de la pieza de trabajo 0.008 pulg. (0.20 mm) por cada vuelta completa de la pieza.

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

 

Velocidad: La velocidad de corte para trabajo en el torno se puede definir como la velocidad con la cual un punto en la circunferencia de la pieza de trabajo pasa por la herramienta de corte en un minuto.

La velocidad de corte se expresa en pies o en metros por minuto.

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:

 

Material
DesbastadoAcabado
m/minPies/minm/minPies/min
Hierro fundido18.36024.480
Acero para máquinas27.49030.5100
Acero destemplado para herramientas15.2502375
Latón45.715061200
Aluminio6120091.5300
Bronce27.49030.5100

Estas velocidades de corte las han determinado los productores de metales y fabricantes de herramientas de corte como las más convenientes para la larga duración de la herramienta y el volumen de producción.

Dar ejemplos

  • Torno paralelo: Es el más común y tiene los componentes básicos y puede efectuar las operaciones ya descritas.
  • Torno rápido: Se utiliza principalmente para operaciones de torneado rápido de metales, para madera y para pulimento.
  • Torno para taller mecánico: se utiliza para hacer herramientas, matrices o piezas de precisión para maquinaria.

Capacidad y tamaño: La capacidad del torno se designa por el tamaño del diámetro máximo de la pieza que puede girarse y la longitud máxima de la pieza que puede tornarse entre centros.

CEPILLO

Muchos de los cepillos de codo mas grandes son de funcionamiento hidráulico. El ariete de este tipo de cepilladura se mueve por la presión de aceite proporciona por una bomba impulsada por un motor eléctrico. Para cambiar la dirección de la presión del aceite se utiliza una válvula inversora, lo cual hace cambiar la dirección en que se mueve el ariete. El avance de la mesa funciona también mediante la presión de aceite. Los cambios en la velocidad y el avance se hacen por medio de válvulas de control. Muchas cepilladoras hidráulicas tienen una mesa universal con dos superficies de trabajo, una sólida para cepillado plano y una angular y otra inclinable para trabajos en ángulos compuestos.

Avances: El avance en el cepillo es la distancia que recorre la pieza después de cada carrera de corte. Por lo general, el avance necesario depende de las mismas variables que determinan las velocidades de corte. Los avances del cepillo de manivela se regulan mediante una biela de avance.

Velocidad: La velocidad de un cepillo es el número de carreras de corte que hace el carro en un minuto. La que se seleccione para el cepillo depende de lo siguiente:

  • Tipo del material que se va a cortar.
  • Tipo de herramienta de corte.
  • Rigidez de la preparación y de la herramienta de maquinado.
  • Profundidad de corte.
  • Uso de fluidos de corte.

Existen tablas para determinar el número de dobles carreras recomendables, más adelante se muestra una de esas tablas.

Tabla de golpes por minuto
MaterialVelocidad de corteAvance por viaje
Hierro fundido600.030”
Acero p/maq,700.020”
Acero tratado p/ herramienta500.015”
Bronce1000.040”
G = V x 7 / L

G=golpes por minuto L = largo de la pieza 7 = constante

factor de seguridad 0.8

Dar ejemplos

 Cepillo tipo biela

 Cepillo de codo hidráulico

 Cepillo de mesa

 Cepilladoras de dos montantes

 Cepilladoras de un montante

Capacidad y tamaño: La cepilladora, es una maquina un tanto lenta con una limitada capacidad para quitar metal. Codo se utilizan sobre todo para el maquinado de superficies horizontales, verticales o angulares. Se pueden utilizar para maquinar también superficies cóncavas o convexas.

TALADRO

Máquina herramienta que se utiliza para hacer perforaciones o dar terminado a barrenos o agujeros. Las perforaciones o taladros pueden ser pasantes o ciegos y estos a su vez pueden ser rectos o cónicos.

Avances:

Velocidades de corte y avance para brocas de acero rápido (SS)  

Diámetro de la broca en mm
Material51015202530Refrig
ACEROS0.070.130.160.190.210.23T o C
 ST 60 a 80 kg/mm2V121416182123
Fundición grisS0.150.240.30.320.350.38S
18 kg/mm2V242832343739
Fundición grisS0.150.240.30.330.350.38S
22 kg/mm2V161821242627
LatónS0.10.150.220.270.30.32T
40 kg/mm2V656565656565
BronceS0.10.150.220.270.30.32T o S
30 kg/mm2V353535353535
AluminioS0.050.120.20.30.350.4T o C
puroV100100100100100100
Refrigerantes:    T = taladrina   C = aceite de corte o de refrigeración      S = seco

Velocidad:

Velocidades de corte y avance recomendados para barrenas con dientes en espiral

Acero de herramientas (HS)Acero rápido (SS)
Vc m/minS mm/revVc m/minS mm/rev
Fundición gris 12 -188 -120.1 – 0.420 – 300.15 – 0.7
Fundición gris 18 – 303 – 60.1 – 0.415 – 200.1 – 0.4
Acero < 5012 – 140.1 – 0.320 – 350.1 – 0.65
Acero 50 -708 – 90.1 – 0.320 – 300.1 – 0.55

Dar ejemplos

  • Talador Horizontal
  • Taladro en Serie
  • Taladro múltiple
  • Taladro radial

Capacidad y tamaño: La potencia de los taladros con cable se mide en vatios y cuanto mayor sea su valor, más poderoso será el taladro. El intervalo de potencia varía, según los modelos, entre 500 y 1000 W. Estos parámetros pueden variar ampliamente. Algunos taladros con percutor pesan más de 5 kg. Muchos consideran estos modelos demasiado pesados para el trabajo sostenido.

CIERRE MECÁNICO

El cierre mecánico es un componente básico en una máquina que trabaje con fluidos. Los cierres mecánicos son considerados los mejores sistemas de cierre para evitar fugas por las siguientes razones: ofrecen un cierre bidireccional, son fáciles de cambiar, no necesitan de herramientas específicas para su instalación, y además, están hechos de muchos y muy variados componentes que soportan el ataque de fluidos contaminantes o corrosivos.

Dar ejemplos

  • Cierre mecánico con juntas tóricas
  • Cierre mecánico con fuere
  • Cierre mecánico con cuña

FRESADORA

Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa.

Avances: Se llama avance al desplazamiento longitudinal o transversal de la herramienta durante una vuelta del árbol de trabajo. Este valor se expresa en mm. Al roscar, es el avance el que determina el paso de un tornillo.

Velocidad:

Dar ejemplos

  • Fresadoras según la orientación de la herramienta
  • Fresadoras especiales
  • Fresadoras según el número de ejes

Capacidad y tamaño: Los husillos ISO 30, 40, 50 y 60 presentan ventajas y limitaciones inherentes a su naturaleza. El desbaste pesado requiere un husillo más grande, mientras que el fresado a alta velocidad requiere menor par, por ello un husillo más pequeño resulta más adecuado. El tamaño del husillo definirá el diámetro máximo de la fresa y la profundidad de corte que la máquina sea capaz de manejar.

ESMERILADORA

Los esmeriles son conocidos también como muelas y se componen de granos abrasivos y de un material aglutinante que los mantiene unidos.

Existen varias clases de material abrasivo:

  • Material abrasivo Nombre de los materiales
  • Natural Corundum, esmeril y cuarzo
  • Artificiales Electrocorumdum, corindon artificial, carborundum (carburo de silicio)

Avances:

Velocidad: Si el grado de la muela es bajo, esto quiere decir que los granos se desprenden fácilmente y se desgasta rápidamente, pero a su vez, esto general que aparezcan granos nuevos, lo que se le llama auto-afilado. Por otro lado, el grado de la muela es alto, los granos están fuertemente sujetos y tiene una larga vida útil, pero a su vez, estos granos se desgastan y pierden su capacidad de corte, lo que implica que tocará afilar y limpiar la muela, lo que se llama reavivar la muela.

Las muelas de bajo grado se suelen emplear para:

  • Velocidades de muela altas.
  • Velocidades de la pieza bajas.
  • Superficies de contacto entre material y muela amplias.
  • Materiales muy duros.

En cambio, las muelas de alto grado se suelen emplear para:

  • Velocidades de muela bajas.
  • Velocidades de la pieza altas.
  • Superficies de contacto entre el material y muela pequeñas.

Dar ejemplos

  • Esmeril recto
  • Esmeril de copa
  • Esmeril angular

Capacidad y tamaño: Hay una gran variedad de esmeriles angulares de donde escoger cuando se trata de encontrar el correcto para el trabajo. El tamaño del disco y que tan potente es el motor, son los factores más importantes cuando se escoge el esmeril angular adecuado.

Otro factor es el poder de impulso (neumático o eléctrico), los rpm (revoluciones por minuto) el tamaño de arbor. Usualmente el tamaño del disco y el poder de impulso aumentan juntos. El tamaño del disco es usualmente medido en pulgadas o milímetros. Los tamaños comunes de discos para los esmeriles angulares en los Estados Unidos incluyen 4, 4,5, 5, 6, 7, 9 y 12 pulgadas.

 

OPERACIONES EN MÁQUINAS Y HERRAMIENTAS

Cilindrado

Esta operación consiste en el mecanizado exterior o interior al que se someten las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad.

El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Para realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entre puntos, es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes.

Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado.

Moleteado

El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produce un incremento del diámetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la superficie lisa. El moleteado se realiza en los tornos con unas herramientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo. Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda.

El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras:

  • Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar.
  • Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos.

Tronzado

Se llama segado a la operación de torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para separar la pieza de la misma. Para esta operación se utilizan herramientas muy estrechas con un saliente de acuerdo al diámetro que tenga la barra y permita con el carro transversal llegar al centro de la barra. Es una operación muy común en tornos revólver y automáticos alimentados con barra y fabricaciones en serie.

Limado

El limado consiste en arrancar finas partículas de material de una pieza con el fin de conseguir la forma y las dimensiones deseadas o de dar un acabado estético a la superficie de madera. Para esta operación se emplean las herramientas para limar y otros útiles auxiliares. Existen dos tipos de herramientas para limar que se clasifican en función del tamaño y el número de sus dientes: las escofinas y las limas. Ambas están formadas por una barrra de acero y un mango de madera que permite sujetarlas.

Conor

Pulidor

El pulido es un proceso que produce un acabado de superficie liso y lustroso. En este proceso intervienen dos mecanismos básicos: remoción abrasiva a escala y suavizado y extendido de capas superficiales por calentamiento de fricción durante el pulido. La apariencia brillante de las superficies pulidas se debe a la acción de extendido.

Roscador

Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños tanto exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos paralelos universales incorporan un mecanismo llamado Caja Norton, que facilita esta tarea y evita montar un tren de engranajes cada vez que se quisiera efectuar una rosca.

La caja Norton es un mecanismo compuesto de varios engranajes que fue inventado y patentado en 1890, que se incorpora a los tornos paralelos y dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar. Esta caja puede constar de varios trenes desplazables de engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La caja conecta el movimiento del cabezal del torno con el carro portaherramientas que lleva incorporado un husillo de rosca cuadrada. El sistema mejor conseguido incluye una caja de cambios con varias reductoras. De esta manera con la manipulación de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de avance de carro portaherramientas, permitiendo realizar una gran variedad de pasos de rosca tanto métricos como Whitworth. Las hay en baño de aceite y en seco, de engranajes tallados de una forma u otra, pero básicamente es una caja de cambios.

En la figura se observa cómo partiendo de una barra hexagonal se mecaniza un tornillo. Para ello se realizan las siguientes operaciones:

  • Se cilindra el cuerpo del tornillo dejando la cabeza hexagonal en sus medidas originales.
  • Se achaflana la entrada de la rosca y se refrenta la punta del tornillo.
  • Se ranura la garganta donde finaliza la rosca junto a la cabeza del tornillo.
  • Se rosca el cuerpo del tornillo, dando lugar a la pieza finalizada.

Este mismo proceso se puede hacer partiendo de una barra larga, tronzando finalmente la parte mecanizada.

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___________.WEBSCOLAR. Sistema de unidades y otros sistemas en las máquinas y herramienta de un taller. http://www.webscolar.com/sistema-de-unidades-y-otros-sistemas-en-las-maquinas-y-herramienta-de-un-taller. Fecha de consulta: 19 de enero de 2017.

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