Mecanizado manual y mediante herramientas eléctricas
Mecanizado (machining): Proceso de elaboración mecánica
El mecanizado de piezas se refiere a procesos de fabricación, un conjunto de operaciones donde se forman las piezas a través de la separación de material
La mecanización, se entiende habitualmente como cualquier operación realizada sobre una masa de material para darle forma, mediante acciones mecánicas, o sea: arrancar, estirar, doblar, encoger, curvar, marcar, quemar, etc. Y habitualmente para cada una de estas, existe una tecnología, máquinas, procesos, software y oficios diferentes.
La mecanización tal y como se concibe hoy día, la conforma el hombre y la máquina, aunque no siempre fue así, y aún hoy siguen existiendo formas de mecanización totalmente artesanas, como la forja, la estampación o el grabado.
Distintos tipos de mecanizado
- Corte Herramiente de corte ( cutting tool )
Tipos y medios de corte
Hay tres tipos de corte 1. Mecanizado por arranque de viruta y 2. Mecanizado por abrasión 3.Mecanizado sin arranque de viruta, aunque este ultimo solo le vamos a nombrar y explicar muy brebemente.
1. Mecanizado por arranque de viruta
El
material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a viruta. La
herramienta generalmente consta de uno o varios filos o cuchillas que separan
la viruta de la pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta
se dan procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión;
proceso intermedio) o de acabado (eliminación de poco material con mucha
precisión, para dejar terminada la pieza).
- Mecanizado por fresadora: el corte de material es el resulto de la rotación de la herramienta que produce el corte, y del desplazamiento de la pieza siguiendo los ejes X e Y para crear el movimiento de avance. La fresadora convencional se dedicada al mecanizado de piezas prismáticas porque la forma geométrica que produce generalmente es un plano.
- Mecanizado por torno: el corte de material es el resultado de la rotación de la pieza con una herramienta fija alrededor del eje de la pieza, y del movimiento de avance de la herramienta.
- Mecanizado por brochadura: La herramienta que se utiliza en una brochadura se llama una brocha. El movimiento de corte está combinado con el de avance. Se utiliza principalmente para poder mecanizar ranuras de posición para chavetero en las poleas y engranajes. Pero se puede también mecanizar agujeros cuadrados a partir de un agujero circular.
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:(drill) 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 porta herramientas 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.
- Mortajadora: 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:(lathe) 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:(milling machine) 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.
2. Mecanizado por abrasión
La
abrasión es la eliminación de material desgastando la pieza en pequeñas
cantidades, desprendiendo partículas de material, en muchos casos,
incandescente.
3.Mecanizado de piezas sin arranque de viruta
Este modo de mecanizado responde al procesos de conformado de piezas metálicas no fundidas, como por ejemplo el acero que es sometido a procesos como el forjado, la laminación en caliente y en frío, mecanización en soldadura.
-Limado
Limas, tipos: Lima ( file )
La lima es una herramienta manual de corte utilizada en el desgaste y el afinado de piezas de distintos materiales como metal, plástico o madera.
El limado es una operación mecánica mediante la cual se da forma a una pieza mediante el desprendimiento del material en forma de limaduras.
Las herramientas utilizadas para este fin son las limas y las escofinas, que consisten en una barra de acero templado, de superficie estriada, cuya misión es rebajar la pieza.
Los tipos y usos de limas los podemos clasificar de acuerdo a sus características en:
1. Limas para madera. Conocidas dentro del mundo de las herramientas, como escofinas. Las reconocerán por sus intervalos entre los dientes que es mayor que en las limas de metal.
2. Limas especiales. Son de tamaños diferentes a los normales y se utilizan para trabajos especiales, en general sobre estructuras o metales que están endurecidos.
3. Limas diamante. Las reconocerás porque cuentan con unas partículas de diamantes industriales, que la hacen lucir como una joya. Estas sirven para afinar materiales extremadamente duros, como piedras, cristal, concreto o acero.
4. Limas de aguja o limas de relojero. Son para los acabados finos y precisos, cuando se quiere entregar un trabajo de excelente calidad.
5. Limas curvadas. No cuentan con un gran tamaño, pero son utilizadas para llegar a lugares casi inaccesibles.
6. Limas de máquina. Son como las sierras y trabajan en forma similar a ellas, cuando se las monta en máquinas limadoras.
7. Limas para metal. Cuentan con diversas formas y granulados. Se clasifican en:
- Limas Planas
- Limas a Media Caña
- Limas Redondas
- Limas Triangulares
- Limas Cuadradas
Proceso de limado
Para llevar a cabo correctamente esta operación (manual), hay que tener en cuenta los siguientes pasos:
1. Sujeción de la pieza: La pieza debe sujetarse entre las mordazas del tornillo de banco, de modo que no salga excesivamente de ellas para evitar que vibre.
2. Sujeción de la lima: La lima debe sujetarse con la mano derecha sobre el mango. La mano izquierda se apoya en la punta de la lima para presionar la pieza.
3. Posición de trabajo: hay que colocarse con el pie izquierdo algo adelantado.
También puede realizarse de manera mecánica, usando una herramienta eléctrica llamada limadora.
- Bruñido ( Polishing )
El bruñido es un proceso de superacabado con arranque de viruta y con abrasivo duro que se realiza a una pieza rectificada previamente, con el objetivo de elevar la precisión y calidad superficial además de mejorar la macrogeometría (cilindridad, planicidad, redondez,…).
Generalmente es utilizado en la mayoría de los casos para rectificar diámetros interiores, este tipo de trabajo consiste en alisar y mejorar la superficie con relieves y/o surcos unidireccionales por medio de piedras bruñidoras. Es muy utilizado en la fabricación de camisas de motores,bielas, diámetros interiores de engranajes, etc. El Bruñido es una operación de acabado de la superficie, no una operación de modificación de la geometría en bruto.
Las herramientas que se utilizan en el bruñido se denominan piedras o barretas abrasivas. El bruñido es un proceso muy utilizado en el acabado de cilindros para motores de combustión interna, bielas, diámetros interiores de engranajes, etc.
- Taladrado ( drill )
Es una operación que tiene por objeto el mecanizado de agujeros, con obtención de virutas.
Para esta operación se emplean elementos de corte circular denominados brocas, los cuales se fabrican de acero templado. Las máquinas en las que se instalan las brocas reciben el nombre de taladros o taladradoras.
Existen muchos tipos de taladros: pero en definitiva se pueden dividir en taladros portátiles (de bricolaje)y taladros de sobremesa o de columna (los cuales son fijos).
Los taladros de sobremesa permiten efectuar agujeros de diámetros mayores y de más precisión.
Las brocas más conocidas son las helicoidales y en ellas se distinguen tres partes fundamentales: la cola o mango, el cuerpo y la boca o punta.
• Cola: parte que se fija al taladro.
• Cuerpo: Parte activa de la broca. Lleva unas ranuras en forma de hélice.
• Punta: Parte cónica que hace el corte.
Elección de la broca
Se debe tener en cuenta el tamaño del agujero, la dureza del material y el afilado de la broca.
• Tamaño: El tamaño del agujero tiene que ser ligeramente superior al diámetro de la broca utilizada.
• Dureza del material: Determina el ángulo de la punta de la broca. A mayor dureza, mayor
debe ser el ángulo.
• Afilado: La forma de la punta determina el tipo de material para el que se emplea (madera,
metal, pared,…). Las brocas para perforar madera terminan en punta o pala. Las de pared
cuentan con una pastilla de carburo metálico en la punta (vidia) y las de metal están fabricadas con acero rápido y tienen un ángulo de punta alto.
Para taladrar correctamente se deben:
1. Seleccionar la velocidad de corte (debido a la rotación de la máquina): Por norma, cuanto más duro sea el material que se va a taladrar, menor será la velocidad de corte.
2. Se sujeta la pieza que se taladre sobre la mesa de la taladradora por medio de unas mordazas.
3. Se puntea el centro del agujero con un granete.
4. Se elige la broca adecuada y se monta en el portabrocas.
5. Se inicia la operación, acercando la broca lentamente al material. De hecho, la velocidad de avance viene determinado por el tipo de broca y la dureza del material.
-Torneado ( toned )
El torneado es la operación mecánica que consiste en labrar o mecanizar una gran variedad de cuerpos de revolución (cilindros, conos o esferas) y en practicar roscas de cualquier perfil.
El torno es la herramienta que nos permite fabricar piezas de revolución, es decir, cuya sección transversal tiene forma circular.
El trabajo del torno consiste básicamente, en hacer girar la pieza que hay que fabricar sobre su eje de rotación al mismo tiempo que la herramienta de corte intercambiable(denominada cuchilla) avanza longitudinalmente con movimiento uniforme. Esta cuchilla dispone de un filo para arrancar material en forma de viruta.
Existen varios tipos de torno, siendo el más usado el torno paralelo (figura siguiente), en el que se trabajan las piezas situadas horizontalmente.
El torno consta de:
A. Bancada ( brench ): parte robusta que sirve de soporte al resto.
B. Cabezal fijo: Situado en uno de los extremos de la máquina. Dispone de un plato (G), en el que se fija un de los extremos de la pieza que se va a tornear. Un motor le imprime giro al cabezal fijo y, por lo tanto, la pieza gira (diferentes velocidades).
C. Cabezal móvil (contrapunta): Se encuentra en el extremo opuesto al cabezal fijo y se puede desplazar por medio de unas guías a lo largo del torno, es decir, longitudinalmente.
D. Carro principal o longitudinal: puede deslizarse paralelamente a la pieza
E. Carro transversal: se desliza sobre la parte superior del carro principal y su movimiento es perpendicular a la pieza
F. Carro portaútiles: Situado sobre el carro transversal y se apoya sobre una plataforma giratoria, por lo que puede fijarse en cualquier posición. Es el que lleva las cuchillas de corte.
- Roscado
Concepto de rosca
Una rosca está formada por el enrollamiento helicoidal de un prisma llamado vulgarmente filete, ejecutado en el exterior o interior de una superficie de revolución,generalmente cilíndrica, que le sirve de núcleo.
Si la rosca está elaborada en el exterior de la superficie, se denomina rosca exterior o tornillo (fig. adjunta, a).
Si la rosca está elaborada en el interior de la superficie, se denomina rosca interior o tuerca (fig. adjunta, b).
El conjunto de tornillo y tuerca forman un medio de unión roscado y no se concibe un tornillo sin una tuerca, ni una tuerca sin su tornillo.
Concepto de rosca
Una rosca está formada por el enrollamiento helicoidal de un prisma llamado vulgarmente filete, ejecutado en el exterior o interior de una superficie de revolución,generalmente cilíndrica, que le sirve de núcleo.
Si la rosca está elaborada en el exterior de la superficie, se denomina rosca exterior o tornillo (fig. adjunta, a).
Si la rosca está elaborada en el interior de la superficie, se denomina rosca interior o tuerca (fig. adjunta, b).
El conjunto de tornillo y tuerca forman un medio de unión roscado y no se concibe un tornillo sin una tuerca, ni una tuerca sin su tornillo.
Tipos de rosca ( type thread )
Según la forma del filete, las roscas pueden clasificarse en:
-Rosca triangular: recibe este nombre cuando el prisma o filete que engendra la rosca tiene su sección parecida a un triángulo. Es la más utilizada en la industria, por destinarse a la sujeción de piezas.
-Rosca cuadrada: Es la engendrada por un filete de sección cuadrada. No está normalizada, por lo que en la actualidad tiende a desaparecer.
-Rosca trapecial: Es la engendrada por un filete cuya sección es un trapecio isósceles.Se emplea mucho en husillos de máquinas herramientas, para conseguir movimientos de translación.
-Rosca redonda: Esta rosca es utilizada en husillos que tengan que soportar esfuerzos grandes y bruscos. Es la rosca de mejores condiciones mecánicas, pero de difícil elaboración.
-Rosca en diente de sierra: Es la engendrada por un filete cuya sección esa proximadamente un trapecio rectángulo. Rosca de difícil elaboración, pero muy resistente alos esfuerzos axiales en un solo sentido. Es muy utilizada en artillería y prensas.
ROSCA A DERECHAS Y A IZQUIERDAS. Una rosca es a derechas cuando penetra al girar hacia la derecha y es a izquierdas cuando penetra al girar hacia la izquierda.
Para distinguir si un tornillo presenta su rosca a derechas o a izquierdas, se coloca el eje del tornillo en un plano inferior y perpendicular al observador. Si la hélice o filete se aleja hacia la derecha, el tornillo es a derechas, figura (a), pero si se aleja hacia la izquierda,entonces el tornillo es a izquierdas, figura (b).
Para distinguir si un tornillo presenta su rosca a derechas o a izquierdas, se coloca el eje del tornillo en un plano inferior y perpendicular al observador. Si la hélice o filete se aleja hacia la derecha, el tornillo es a derechas, figura (a), pero si se aleja hacia la izquierda,entonces el tornillo es a izquierdas, figura (b).
Para distinguir el sentido de rosca en las tuercas, se procede como en el tornillo, pero ha de tenerse en cuenta que los hilos visibles son los de la parte inferior; por tanto, cuando se alejan hacia la izquierda la rosca es a derechas.
Puede ser: métrica (ISO), en la que todos los flancos del filete forman entre sí un ángulo de 60° y las crestas de los filetes se hallan truncadas mientras que los fondos son redondeados, y Whitworth, que se caracteriza por un ángulo de 55° entre los flancos de los filetes y por sus crestas y fondos redondeados.
Las roscas métricas se designan dando el diámetro exterior y el paso de las mismas en milímetros (ejemplo: M 8x 1, diámetro de 8 mm y paso de 1 mm).
Las roscas Whitworth se designan dando el diámetro exterior en fracciones de pulgada seguido de la letra W (ejemplo: 5/8 W). Si son roscas no unificadas, se añade el número de filetes por pulgada.
En el caso de tuercas, se mide el diámetro del núcleo (el más pequeño del roscado), que corresponde ál diámetro de garganta de los filetes del tornillo; sin embargo, la designación se efectúa dando el mayor diámetro de la rosca, que corresponde al diámetro exterior del tornillo destinado a unirse con dicha tuerca.
Procedimiento de roscado
Estos dos enlaces nos enseñan las herramientas y como debemos hacer para hacer una rosca, bien no tengamos nada o bien la hallamos pasado.
En el primer enlace nos enseña las herramientas necesarias para el proceso y en el segundo que se puede hacer una nueva rosca cuando tenemos una rosca pasada.
http://www.motonube.com/roscas/
http://www.youtube.com/watch?v=p_pSfmnicsE
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