Práctica 1.- Máquinas-Herramientas Convencionales

1.- Torno

1.1.- Funcionamiento

El torno es máquina herramienta que permite mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Operan haciendo girar la pieza a mecanizar mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento de avance contra la superficie de la pieza, cortando las partes sobrantes en forma de viruta. En el torno, la pieza gira sobre su eje realizando un movimiento de rotación denominado movimiento de Trabajo, y es atacada por una herramienta con desplazamientos de los que se diferencian dos: De avance que define el perfil de revolución a mecanizar y de penetración el cual determina la sección o profundidad de viruta a extraer.

1.2.- Partes principales

El torno tiene como 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.

Carros portaherramientas: Consta del carro principal, que produce los movimientos de avance y profundidad de pasada y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal. En los tornos paralelos hay además un carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y el 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 maquinar, hay varios tipos como el chuck independiente de 4 mordazas o el universal mayormente empleado en el taller mecánico al igual hay chuck magnéticos y de seis mordazas.

1.3.- Tipos de operaciones principales

Frenteado o desbaste frontalTienen lugar limpiando el frente de la pieza. El cuerpo de la herramienta y el filo principal de corte, deben formar un ángulo pequeño contra la cara a mecanizar.

RanuradoEs la operación en la cual una herramienta de perfil delgado, penetra en la pieza perpendicularmente a su eje. La dirección de avance de corte es coincidente con la de penetración.

RoscadoEs la operación mediante la cual con una herramienta de perfil especial, se talla la forma de un filete de rosca. Para eso, mientras la pieza gira a una velocidad moderada la herramienta avanza paralela a su eje labrando una hélice que después de alcanzar la profundidad del filete, se transformará en una rosca exterior.

MoleteadoEs la única operación de mecanizado en el torno que no desprende viruta, ya que trabaja comprimiendo sobre la superficie lateral de la pieza, una o dos ruedas con un labrado especial.

1.4.- Tipos de herramientas de corte

Insertos: Las plaquitas de corte que empleamos en el mecanizado de metales, están constituidas fundamentalmente por carburo de tungsteno y cobalto, incluyendo además carburo de titanio, de tántalo, de nobio, de cromo, de molibdeno y de vanadio.

Pinzas de apriete: Las mismas se colocan sacando el plato del extremo del husillo y montándolas con un dispositivo sujetador en el agujero del eje del torno.

Puntos: Se emplea para sujetar los extremos libres de las piezas de longitud considerable. Los mismos pueden ser fijos -en cuyo caso deben mantener su punta constantemente lubricada-, o giratorios, los cuales no necesitan la lubricación.

Bridas: Las mismas son piezas que sujetan un extremo –el más cercano al plato- en los trabajos con montaje entre puntas.

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1.5.- Diferentes tipos de máquina

Tornos verticales: equipo diseñado para mecanizar piezas de gran tamaño que se sujetan al plato de garras u otros operadores y que, por sus dimensiones o peso, son difíciles de fijar en un torno horizontal.

Tornos de bancada plana: pertenecen a la familia de los tornos horizontales, son equipos diseñados para producir piezas únicas o lotes de producción pequeños, la bancada de este tipo de máquinas es plana y aunque permite el maquinado de piezas grandes, el avance de los carros es mucho menor que el de bancada inclinada.

Tornos de bancada inclinada: a diferencia de los anteriores, los tornos de bancada inclinada se caracterizan porque producen grandes lotes de producción, dado que cada una de las partes de este tipo de máquina funciona automáticamente.

Torno de cabezal móvil o suizo: se emplean para el maquinado de piezas con diámetros pequeños, generalmente piezas de relojería y piezas para implantes dentales o quirúrgicos en titanio o en acero inoxidable.

2.- Fresadora

2.1.- Funcionamiento

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. Durante cada revolución los dientes de la las fresas sólo están una parte de la revolución desprendiendo viruta el resto del tiempo giran en vacío y pueden refrigerarse.

2.2.- Partes principales

Base: Punto de apoyo en el suelo de la máquina-herramienta.

Husillo de trabajo o Eje porta fresa: Es la parte que sostiene la herramienta de corte y la que la dota de movimiento.

Mesa: Esto es lo que permite que la pieza a trabajar pueda moverse, sobre el carro, transversal, longitudinal y verticalmente.

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2.3.- Tipos de operaciones principales

Planeado. La operación de planeado permite realizar una operación de fresado de superficies a partir de la selección del contorno de la pieza.

Cajeras. Esta operación crea vaciados para una o varias cajeras. Estas cajeras pueden contener múltiples islas o ninguna. Con una sola operación, es posible realizar tanto el desbaste como los pases de acabado, siempre y cuando se realicen con la misma herramienta.

Contornos. Esta operación permite crear trayectorias para el fresado de contornos. La operación de contorneado puede mecanizar múltiples contornos con pases de desbaste y de acabado, siempre y cuando se realicen con la misma herramienta.

2.4.- Tipos de herramientas de corte

Las fresas son piezas giratorias para el mecanizado de materiales y constituyen las herramientas principales de las fresadoras. Se construyen generalmente en acero rápido, pero, dado el elevado costo de este material, las fresas de mayor tamaño poseen un cuerpo de acero de construcción y en la parte cortante tienen incorporadas cuchillas de acero rápido o bien insertos de corte que pueden ser permanentes o intercambiables.

Fresas cilíndricas periféricas Fresas cilíndricas frontales sin vástago Fresas de disco Fresas angulares Fresas de vástago Fresas de perfil constante

2.5.- Diferentes tipos de máquina

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 ranurado, con diferentes perfiles o formas de las ranuras.

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.

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3.- Taladro industrial

3.1.- Funcionamiento

Es la máquina herramienta que realiza la mayoría de los agujeros en las piezas. Su principio de funcionamiento se basa en producir agujeros cilíndricos en una pieza cualquiera, utilizando como herramienta una broca.

3.2.- Partes principales

Botones de mando Engrane Base graduadaSelector de avance Husillo del cabezal Carro longitudinal

Cabezal Engranes reductores Carro auxiliarTablero selector de avances

y roscadosTablero Volante del carro longitudinal

Motor Barra para cilindrado Palanca de avance automático transversal

Palancas de embrague Tornillo principal Palanca de la tuerca dividida

3.3.- Tipos de operaciones principales

Taladrado. Puede definirse como la operación de producir una perforación cuando se elimina metal de una masa sólida utilizando una herramienta de corte llamada broca espiral o helicoidal.

Avellanado. Es la operación de producir un ensanchamiento en forma de uso o cono en el extremo de una operación.

Rimado. Es la operación de dimensionar y producir una perforación redonda y lisa a partir de una perforación taladrada o previamente, utilizando una herramienta de corte con varios bordes de corte.

Roscado. Es la operación de cortar roscas internas en una perforación, con una herramienta de corte llamada machuelo. Se utilizan machuelos especiales de maquina o pistola, junto con

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aditamentos de roscado, cuando esta operación se realiza mecánicamente con una máquina.

3.4.- Tipos de herramientas de corte

Brocas. Las brocas son las herramientas más comunes que utilizan las taladradoras, si bien también pueden utilizar machos para roscar a máquina, escariadores para el acabado de agujeros de tolerancias estrechas, avellanadores para chaflanar agujeros, o incluso barras con herramientas de mandrinar.

Brocas de avellanar. Sirven para el embutido en la madera de tornillos de cabeza avellanada. Se utilizan después de haber hecho el orificio para el tornillo con broca normal.

3.5.- Diferentes tipos de máquina

Debido a las múltiples condiciones en las que se usan los taladros, se pueden clasificar de acuerdo a su fuente de poder, su función y su soporte.

Por su fuente de poder existen:

Taladro Eléctrico Taladro Hidráulico Taladro Neumático

Por su función existen:

Taladro Percutor Taladro Pedestal Taladro Fresador

Por su soporte:

Taladro Magnéticos Taladro de Columna Taladro de Mano Taladro de Mesa

4.- Rectificadora

4.1.- Funcionamiento

El mecanizado de piezas por abrasión es uno de los tres procesos que eliminan material de una pieza a fin de darle forma y modelarla de acuerdo a su aplicación posterior. Se diferencia de los otros procesos de mecanizado porque la remoción de material es relativamente pequeña, por lo que se trata más bien de un proceso de acabado de piezas.

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4.2.- Partes principales

Bancada Mesa Cabezal porta muelasMuela Pieza Cabezal porta piezas

Motor de rotación de la Muela Motor para la pieza

4.3.- Tipos de operaciones principales

Afilado. Eliminación de virutas, granos desafilados y material aglomerante de una muela abrasiva. El afilado afila la muela.

Acabado. Operación de rectificado final hecha para obtener la tolerancia y acabado de la superficie deseados.

Ahusado. Rectificado de una pieza de trabajo para elaborar una forma con un diámetro que disminuye gradualmente, similar a la forma de un cono.

Filete. Esquina interna redondeada. Un filete añade resistencia a la esquina y a menudo es más fácil mecanizar.

4.4.- Tipos de herramientas de corte

La muela de rectificar es una herramienta abrasiva utilizada para el arranque de viruta dentro de las operaciones de mecanizado con abrasivos.

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4.5.- Diferentes tipos de máquina

Rectificadoras frontales: la muela gira sobre un husillo vertical, trabaja plana contra la pieza y se desplaza con un movimiento rectilíneo. Se utilizan generalmente para la eliminación rápida del material, aunque algunas máquinas pueden lograr una elevada precisión.

Rectificadoras tangenciales: la muela gira sobre un husillo horizontal, trabaja de canto sobre la pieza y se desplaza con un movimiento circular y pendular. Se utilizan para trabajos de alta precisión en superficies planas sencillas, superficies abocinadas o inclinadas, ranuras, superficies planas próximas a hombros, superficies empotradas y perfiles.

5.- Cepillo mecánico

5.1.- Funcionamiento

El trabajo de la cepilladora consiste en el trazado en la pieza de una serie de surcos paralelos lo suficientemente próximos unos a otros, como para que pueda considerarse continua la superficie generada.

5.2.- Partes principales

La herramienta se encuentra fijada en una placa soporte (batiente) montada en un soporte giratorio, lo cual permite la orientación correcta de la herramienta. La disposición de los porta herramientas es tal que favorece en el retroceso de la mesa) y el giro de la placa batiente, cuando la herramienta entra en contacto con la pieza en su carrera de retorno.

Pieza Mesa Herramienta Porta herramientas Carro porta herramienta

Traviesa soporte carro Montante bancada Traviesa fija o puente

5.3.- Tipos de operaciones principales

La denominación de las operaciones principales cepillado son las siguientes:

Planeado, operación de desbaste. Planeado final operación de acabado de superficies planas. Acanalado y ranurado, operación de desbaste en ranuras. Troceado, operación de dividir en trozos. Perfilado, operación de desbaste o acabado en superficies perfiladas.

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5.4.- Tipos de herramientas de corte

Las herramientas utilizadas para el cepillo mecánico son análogas a las de torno, por tratarse también de herramientas de filo único; no obstante, existen algunas formas de carácter específico para usos particulares. Una herramienta para cepillar se halla constituida por una barra de sección rectangular o cuadrada, forjada y moldeada cuando es de una sola pieza. Normalmente es un poco más robusta que la herramienta de torno, dada la influencia del voladizo sumada a la posición vertical. Se construyen de acero rápido corriente, de acero rápido de calidad superior y con insertos postizos de carburo metálicos.

5.5.- Diferentes tipos de máquina

El cepillo de codo es una máquina que sirve para crear piezas que ya han sido empezadas en el torno, así como para irles brindando formas o hacerle los últimos toques. Esta máquina está diseñada para trabajar superficies planas y perfilados, así como para cortar ranuras rectilíneas; el movimiento de corte es rectilíneo alternativo.

Horizontal

Simple Universal

Vertical

Ranuradora Mortajadora

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