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MECÁNICA BÁSICA

MECÁNICA BÁSICA PERFORACION, DESBASTE Y ROSCADO

MANUAL DE INFORMACIÓN TÉCNICA

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ÍNDICE

MODULO 01: SEGURIDAD EN OBRAS MECANICAS MODULO 02: CORTE Y PERFORACIÓN EN METALES 2.1 OBJETIVO DEL MÓDULO Objetivo General Objetivo Específicos 2.2 HERRAMIENTAS Y EQUIPOS La cizalla Tipos 2.2.1.1 Manual 2.2.1.2 Mecánica Partes de la cizalla Taladro Tipos • Taladro de columna • Taladro eléctrico • Martillo Percutor • Martillo Percutor • Taladro sin cable • Berbiquí • Taladro manual Brocas • Partes de la broca • Partes de la punta de la broca • Acción y movimiento de la broca • Sentido de giro El granete • Clasificación • Condiciones de uso • Conservación 2.3 CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS

Medir Traza Conversiones 2.4 PROCEDIMEINTOS CONSTRUCTIVOS Mediciones Graneteado

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Trazado Cizallado Taladrado Aplicación Seguridad • Protección con que cuenta la maquina • Protección personal • Antes de taladrar • Durante el taladrado • Orden ,limpieza y conservación

MODULO 03: ESMERILADO DE PIEZAS METALICAS 3.1 OBJETIVO DEL MÓDULO Objetivo General Objetivo Específicos 3.2 HERRAMIENTAS Y EQUIPOS Esmeril Esmeril angular Tornillo de banco Calibrador 3.3 CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS

Esmerilado Tipos • Esmeril de banco • Esmeril radial o amoladora Versión • Mini amoladora • Amoladora grande Partes del esmeril 3.4 PROCEDIMEINTOS CONSTRUCTIVOS Reconocimiento de equipo • La muela para el esmeril de banco • Tipo de abrasivo • Tamaño de grano abrasivo • Grado de dureza • Estructura del grano • Tipo de agente aglutinante • Montaje de discos para esmeril de pedestal • Discos para esmeril angular Seguridad

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Protección con que cuenta la maquina Protección personal Antes de taladrar Durante el taladrado Orden ,limpieza y conservación

MODULO 04: MONTAJE DE UNIONES ROSCADAS 4.1 OBJETIVO DEL MÓDULO Objetivo General Objetivo Específicos 4.2 HERRAMIENTAS Y EQUIPOS Macho Terraja Galga 4.3 CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS

Roscas Partes de una rosca de un tornillo Clasificación • Roscas de fijación • Roscas de movimiento 4.4 PROCEDIMEINTOS CONSTRUCTIVOS Características según su aplicación • Paso • Perfil • Roscas • Rosca métrica • Rosca unificada • Rosca Whitworth • Rosca trapecial • Rosca de diente de sierra • Rosca redonda Clasificación según fabricación • Roscas interiores • Roscas exteriores Sentido de giro • Rosca derecha • Rosca izquierda Maquinas de roscar Verificación de roscas

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Método para averiguar el paso de una rosca Tablas de roscas

Introducción Desde los orígenes de la edad de piedra, el hombre comenzó a manipular elementos simples para lograr lo que no conseguía utilizando sus manos, produjeron raspadores para trabajar pieles y maderas, lanzas para la caza y la pesca, punzones para perforar y grabar El siguiente gran paso de la tecnología, el hombre logro el control del fuego que con el tiempo le permitió trabajar los metales. En la edad de bronce se utilizaban formas primitivas de taladros y de sierras. En la edad de hierro, se producen espadas escudos y ruedas que hoy conocemos como hierro forjado. La adopción de nuevos materiales permitirá la evolución herramientas e instrumentos. El hombre comienza a crear sus primeras máquinas Máquina herramienta: se entiende por maquina al conjunto de piezas o elementos móviles o no móviles que por efecto de su enlace es capaz de transformar la energía que se le suministra en un movimiento que complementa o reemplaza la actividad del hombre. La máquina herramienta es un artefacto estacionario y motorizado que se utiliza para dar forma o modelar materiales sólidos especialmente metales Las herramientas son pensadas en función de las características de los materiales con los cuales se trabaja, mientras que la maquina herramienta es pensada en función a la operación que va a realizar por ejemplo: agujerear, cortar, pulir o tornear. Hoy la evolución de maquinas y herramientas continúa y se acelera. Nuevos procesos de fabricación del metal duro mejoraran por medio del uso de molienda por ultra sonido, también evoluciona el proceso de mecanizado con alta velocidad y de altos avances. Con la llegada de nuevos materiales como la fibra de carbono surgen nuevas maquinas herramientas que deben adaptarse a estos componentes. Herramientas y maquinas herramientas están en puertas de una nueva era, después de siglos de desarrollo la unión entre ambas es cada vez mayor y

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quizás en un futuro muy próximo herramientas y maquinas herramientas sean una sola. MODULO 02:

CORTE Y PERFORACIÓN DE METALES

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1. OBJETIVO DEL MODULO Objetivo general: Al finalizar el curso el participante estará en condiciones de efectuar trabajos sencillos de corte y perforación, utilizando herramientas y equipos de verificación respetando las normas técnicas y de seguridad vigentes. Objetivos específicos: ♦

Promover el desarrollo de capacidades en el corte de chapas metálicas, usando cizalla estacionaria, siguiendo los procedimientos técnicos y respetando las normas de seguridad establecidas.

♦

Promover el desarrollo de capacidades para la perforación de elementos metálicos, usando taladros manuales y estacionarios, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las normas de seguridad establecidas.

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2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS A continuación, se presentan las herramientas y maquinas que están involucradas en el siguiente módulo: EQUIPO DE SEGURIDAD: constituyen el equipo de seguridad individual y colectiva de uso obligatorio en trabajos de mecánica.

MARTILLOS: herramienta que se utiliza junto al granete.

ESCUADRA: Instrumento con dos lados a 90°, utilizados en las mediciones y trazados.

FLEXOMETRO (WINCHA): Instrumento de medición, graduada en centímetro y pulgadas.

COMPAS: nos sirve para marcar arcos de circunferencia de mayor o menor longitud.

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CALIBRADOR: VERNIER El calibrador vernier es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal de exteriores, medición de interiores y de profundidades

Taladro Eléctrico Herramienta de poder que se utiliza Para realizar perforaciones en materiales metálicos y no metálicos

Regla graduada: Es una lamina de acero, generalmente inoxidable, usada para medir longitudes. Esta graduada en unidades del sistema métrico y el sistema ingles. La escuadra de Precisión: Es un instrumento de precisión en forma de ángulo recto, fabricado con acero al carbono, rectificado o rasqueteado y, a veces, templado. Se usa para verificar las superficies en ángulo de 90o Calibre o pie de rey: permite tomar medidas de interiores, exteriores y de

profundidad en milímetros y pulgadas.

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3.- CONOCIMIENTOS TECNICOS CIZALLA: Es una herramienta útil, encontramos su aplicación en talleres mecánicos, imprentas, etc. Se utiliza para cortar planchas de cualquier material pero de poco espesor. En esta herramienta trabajan dos cuñas opuestas (cuchilla superior y cuchilla inferior), ambos ejercen presión sobre el material a ser cortado, provocando en principio un aplastamiento, obteniendo un corte parcial debido a la penetración de la cuchilla superior.

Tipos: Según el filo: Paralelo, inclinado, curvo. Según su accionamiento:

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• •

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Cizallas manuales: tiene un sistema de multiplicación que permite transmitir fuerza de cortes mayores. Con multiplicación de palanca y con multiplicación de cremallera. Cizallas Mecánicas: empleados para trabajos en serie o que requieren mucha fuerza. Es por esto, que los filos de estas cizallas son paralelos o con poco ángulo de inclinación.

Partes de la Cizalla:

9.1.- Pata izquierda 2.- Pata derecha 3.- Mesa 4.- Tornillo eje de brazo 5.- Brazo porta cuchilla 6.- Arandela No.1 brazo 7.- Arandela No.2 brazo 8.- Pisador

Manzana pisadora 10- Eje de tope 11- Eje pisador 12- Soporte brazo porta cuchilla 13- Suplemento guía pisador

14- Guía pisador

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15- Tope delantero 16- Tubo separador 17- Tope amortiguador brazo 18- Soporte tope 19- Tope posterior 20- Palanca pisadora 21- Buje pisador

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22- Eje palanca pisador 23- Resorte pisador 24- Mariposa 25- Pesa 26- Cuchilla recta 27- Cuchilla

GRANETE Sirven para marcar puntos de referencia en el trazado y centros para taladrar piezas Es una herramienta de acero al carbono, con punta cónica templada u cuerpo generalmente octogonal o cilíndrico moleteado. En la figura se observa el marcado del centro con el granete de campana.

TALADRO El taladro es una máquina herramienta que tiene como finalidad obtener agujeros cilíndricos de diferentes diámetros para cada caso requerido. El objetivo del taladro es proporcionar a la broca los movimientos de rotación y movimiento de avance en dirección perpendicular hacia el material que vamos a trabajar, introduciendo los filos principales en el material y produciendo el arranque de viruta. Ambos movimientos son proporcionados por un motor eléctrico mediante acoplamiento de fajas

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Dentro del área de mecanizado, el taladrado, por su amplio uso y su facilidad para la operación de trabajos, es considerado un proceso muy importante y se puede adaptar a otras tareas Para realizar la operación de taladrar se pueden utilizar otras maquinas como una fresadora, un torno, un centro de mecanizado CNC. A comparación de las maquinas mencionadas el costo es mayor que utilizar un taladro (portátil o de banco). Granete Es una herramienta con forma de puntero de acero templado afilado en un extremo con una punta de 60º aproximadamente que se utiliza para marcar el lugar exacto en una pieza donde haya que hacerse un agujero, cuando no se dispone de una plantilla adecuada. TIPOS DE TALADRO Dentro de los tipos de taladros encontramos una gran variedad,que se adecuan al trabajo que se requiere. Se va a enumerar de acuerdo a la importancia y al trabajo dentro de la industria: • TALADRO DE COLUMNA. Esta máquina es de mayor uso en la industria, por la precisión el ajuste de la profundidad a la hora de realizar el taladrado. Por los accesorios que tiene se adaptan a las dimensiones de los materiales y los tipos de materiales (vidrio, porcelana, etc.)

y

• TALADRO ELÉCTRICO. Una de las caracteristicas que se distingue del taladro electrico percutor es ser portatil, lo que nos permite realizar una variedad de trabajos como pulir,limpiar,dosoxidar,lijar,etc. ademas es utilizado para realizar trabajos limitados para concreto.

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• MARTILLO PERCUTOR. Este tipo de taladro es de uso industrial en el area de construccion, es de mayor potencia en comparacion de las otros taladros mencionados.Los materiales con que trabaja son hormigon, piedra ,cemento de espesores de mayor dimension.

• TALADRO SIN CABLE. Este taladro es util por su portabilidad y de no depender directamente de energia electrica, porque tiene una bateria.El inconveniente son los trabajos limitados que puede realizar.

A continuacion se presentan dos taladros manuales que trabajan sin energia electrica y que su aplicación esta en el area de la carpinteria. Ambos maquinas trabajan solo con materiales blandos.

TALADROS MANUALES Berbiquí.

Taladro mecánico BROCAS La broca es la herramienta principal del taladro, está sujeta por el mandril con mordazas de sujeción. El filo de la punta de la broca es importante porque nos va a permitir el arranque del material (viruta) que es retirada por la parte helicoidal de la broca

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La velocidad periférica de la broca es:

D: diámetro (mm) n: velocidad de giro (rpm) v: velocidad de corte (m/min) π: 3.1416

PARTES DE LA BROCA 1.-Punta 2.Canal Helicoidal

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3-.Filo secundario 4.-Cuerpo 5.-Mango cilíndrico. 6.-Mango cónico. 7.-Lengüeta

PARTES DE LA PUNTA 1.-Superficie de incidencia 2. Angulo de punta 3-.Filo secundario 4.-Superficie de salida de viruta 5.-Filo secundario 6.-Filo transversal 7.-Canal helicoidal

Al igual que las demás herramientas como la hojas de sierra, cinceles, limas, etc., las brocas tienen los siguientes filos •

Filo secundario identificar:

se

puede

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GRANETEADO El granete es una herramienta simple pero muy empleada para marcar puntos en donde las líneas del trazado lleguen a borrarse a lo largo del proceso de trabajo. Clasificación Se clasifican por el ángulo de punta • Hay de 30o, 60o, 90o y 120o • Los de 30o son utilizados para marcar el centro donde se apoya el compas de trazar ; los de 60o para puntear trazos de referencia

•

Los de 90o, y 120o son utilizados para marcar el centro que sirve de guía a las brocas en la ejecución del taladrado (la longitud varia de 10 a 125 mm)

Condiciones de uso • Debe usarse con la punta bien afilada para asegurar las marcas a realizar. Conservación • Mantener bien afilado y no dejar caer. MEDIR

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Es comprobar la verdadera magnitud, mediante la lectura de un valor, en los útiles de medición. Por ejemplo: La comprobación de la longitud de una mesa (mm) o la comprobación del peso de una pieza de trabajo (Kg).

Regla graduada: Es una lamina de acero, generalmente inoxidable, usada para medir longitudes. Esta graduada en unidades del sistema métrico y el sistema ingles.

Las reglas de acero para el uso en talleres mecánicos tienen escala en milímetros o en pulgadas

La división más fina es de medio milímetro o el treintaidosavo de pulgada .La escala empieza en el borde de la recta

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TRAZAR Es el traslado a la pieza de trabajo las cotas de dibujo o los datos indicados por medio del trazado de líneas.

Permite: • Fabricar piezas de trabajo con medida justa. • Comprobar durante el trabajo. Una superficie de referencia, es la superficie de la pieza de trabajo a la que se refieren las demás. En la operación se dibujan en un plano, rectas de diversas posiciones, tomando como base una línea o cara de referencia y en puntos previamente determinados, utilizando diferentes elementos Este proceso se hace como paso previo a la ejecución de la mayoría de las operaciones, en las construcciones de piezas mecánicas, porque sirve de guía o referencia Clases de Trazado: Como se sabe, el trazado consiste en marcar sobre la superficie de la pieza o material en bruto el contorno del trabajo a realizarse, incluyendo la posición de los ejes de las superficies circulares y las líneas auxiliares que se crean oportunas Según la posición de los elementos a trazar, el trazado se divide en: o Trazado plano:

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Es el que se efectúa sobre la superficie plana. Forma parte de este tipo el trazado, en calderería, sobre chapas y planchas, y, a veces, el trazado para mecanización cuando se ha de trazar una cara de la pieza (como por ejemplo, en una pieza que se va a taladrar).

o Trazado al aire:

Cuando los elementos pertenecen a diferentes planos

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS CONVERSIÓN DE PULGADAS A MILÍMETROS: Caso 1: Convertir pulgadas enteras en milímetros. Para convertir la pulgada en milímetro se multiplica por 25.4 mm por la cantidad d pulgadas a convertir

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Ejemplo: Convertir 3” en milímetros 25.4 3” = 76.2 mm Caso 2: Convertir fracción de pulgada a milímetros El numeral de la fracción se multiplica por 25.4 mm y el resultado se divide entre el denominador. Ejemplo: Convertir 5/8” a milímetros = 15.875 mm Luego

= 15.875 mm

Caso 3 Convertir pulgada entera y fracción a milímetros Se convierte el quebrado mixto en una fracción impropia y luego se procede como el caso 2. Ejemplo: Convertir 1 ¾” en milímetros 1 ¾” = =

= = 44.45 mm

Caso 4: Convertir milímetros a pulgadas Para convertir milímetros a pulgadas, Ejemplo: Convertir 9.525 mm a pulgadas 9.525/25.4= 0.375 =375/1000 = 3/8” MEDICIONES Al medir:

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•

La regla debe aplicarse directamente a la longitud a medir o, en posición perpendicular a la superficie de referencia. • En lo posible, debe utilizarse un tope y mirar el punto de lectura en posición vertical

El rayador tiene generalmente el cuerpo moleteado, hay de varias formas Aguja de trazar (rayador) Aguja de acero con unta templada que sirve para trazar materiales duros. Aguja de latón (Rayador) Sirve para trazar en materiales blandos cuya superficie no debe rayarse. El rayador es conveniente insertarle en las puntas que no se utiliza, o al guardarlo, un trozo de corcho o goma para evitar lesionarse con ella y evitar que se deteriore La escuadra de precisión: Es un instrumento de precisión en forma de ángulo recto, fabricado con acero al carbono, rectificado o rasqueteado y, a veces, templado. Se usa para verificar las superficies en ángulo de 90o

En cuanto al tamaño: Los tamaños se dan por las longitudes de la hoja y de la base, que están en relación de 1 a 3/4 aproximadamente

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Ejemplo: Escuadra de 150 x 110 mm

Condiciones de uso: Debe estar exenta de golpes, rebabas, limpio y con ángulo exacto. Conservación Al final del trabajo debe limpiarse, engrasarse y guardarse en un lugar donde no roce con otras herramientas.

GRANETEADO Condiciones de uso • Debe usarse con la punta bien afilada para asegurar las marcas a realizar. Conservación • Mantener bien afilado y no dejar caer.

TRAZADO 1. Pinte la cara de la pieza • La cara debe estar limpio, liso y libre de grasa. • La cara se puede pintar con tiza,

pintura, etc.

2. Marque los puntos, por donde van a pasar

las rectas

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3. Apoye la escuadra de tope en la cara de referencia

4. Trace con el rayador las rectas

haciéndolas pasar por los puntos marcados

OBSERVACIONES • Los trazos deben ser líneas, nítidas y hechas una sola vez. • Para trazar rectas oblicuas se procede la la misma manera, utilizando el goniómetro.

•

Para efectuar operaciones de desbaste en piezas de fundición, los trazos deben ser punteados con granete.

CIZALLADO Cizallar es cortar un material por medio de una herramienta llamada cizalla

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Parámetros en las cizallas • • •

•

< β = ángulo de filo < α = ángulo de libre < γ = ángulo de ataque S = separación.

Los valores de estos parámetros dependen del tipo de material. Además, la separación entre filos es función de “e” (espesor del material). Para el acero corriente se tienen las siguientes recomendaciones: • • •

•

< β -> < α -> < γ -> S→

de 75º a 85o de 2º a 4o de 5º a 12o de e/20 a e/10

Si hay demasiada separación, el material se deforma y tiende a doblarse en la zona de corte. Si hay muy poca separación, el material es recalcado, es decir, demasiado comprimido en la zona de corte.

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Acción de palanca de los filos de corte Las superficies que no son paralelas ni perpendicular los filos, al actuar en oposición y en movimiento paralelo, provocan la rotación de la pieza por tal motivo las cizallas llevan el pisador que sirve para sujetar la plancha a ser cortada y evitar un mal trabajo. Movimiento y posición de filos En la cizalla manual o de tijera se observa que ambas cuchillas avanzan en forma progresiva sobre el material, girando sobre un mismo punto. Si el corte se realiza cerca del centro de giro la longitud de corte será pequeña y entonces la fuerza aplicada podrá ser menor. Si el corte se realiza lejos del centro de giro por lo contrario, la fuerza aplicada deberá ser mayor.

Seguridad Los riesgos específicos del equipo de trabajo derivados de su utilización son: • Corte y/o amputaciones por atrapa miento entre las cuchillas. • Cortes con las piezas. Causas Los cortes con las piezas se deben a: • Las piezas son muy finas. • Las piezas poseen rebabas. • Su caída durante el proceso productivo. Equipo de Seguridad En este equipo de trabajo será necesaria la utilización de: •

Botas de seguridad, debido a que se trabaja con piezas metálicas y puede producirse caída de las mismas durante su manipulación.

•

Guantes, debido a que se pueden producir cortes durante la manipulación de las piezas a curvar.

• Gafas de protección y protectores auditivos.

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TALADRADO Para verificar la eficiencia del taladrado, se observara el volumen de viruta arrancado el material a ser mecanizado en un tiempo de un minuto.

La broca más usada es la tipo helicoidal por las múltiples ventajas que ofrece: • Ángulos favorables en los filos • Buena posibilidad de sujeción • Buena guía dentro de la pieza La forma helicoidal de la broca sirve como guía para retirar la viruta del material.

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Otra de las características de la broca helicoidal es el material de fabricación, dependiendo del tipo de material con que van a trabajar: acero de herramienta sin alear o aleado, fundición dura, acero duro, etc. En la actualidad se cuenta con materiales de diversos tipos para tal caso se han creado brocas para cada trabajo a realizar.

Otro equipo que trabaja con la broca es el granete que nos ayuda a guiar a la broca para que pueda realizar la perforación. El sentido de giro Es importante saber el sentido de giro de la maquina, se han presentado casos donde el operario está en pleno uso de la maquina. Sin embargo, no hay perforación del material y este caso no se da solamente porque la broca esta sin filo, puede ser un caso, nos indica que no tiene el giro indicado. En la placa de la maquina o en la estructura nos indica hacia donde debe girar, todas maquina debe girar hacia la derecha o en sentido de las agujas del reloj

Elección de la broca correcta Es importante, realizar los trabajos con las medidas estándares que tienen las brocas, Cada broca tiene sus características técnicas en el mango. Por circunstancias del trabajo llegan a borrarse por tal motivo es recomendable medir en la parte superior donde acaban los filos con un calibrador para conocer el diámetro de la broca.

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VERIFICACION DE AFILADO Con el fin de que una broca trabaje en forma adecuada, es necesario verificar los valores recomendados para: A. Angulo de punta B. Longitud de filo C. Angulo de filo transversal

El no verificar el filo puede traer malas consecuencias en la obtención del agujero final. Una punta centrada, pero de ángulo asimétrico: Esto originaria un acabado vibrado.

Un ángulo de punta simétrico, pero la punta misma se encuentra descentrada: Se generaría un agujero de diámetro mayor que la broca .

Protección con que cuenta la maquina • •

Las poleas y fajas de transmisión deben de tener una guarda de protección ,para evitar que se enganchen cualquier material o personal de trabajo El tablero eléctrico debe contar con un cable a tierra. Dentro de la terna del cableado eléctrico, el cuarto cable (amarillo o verde) debe estar conectada a la masa de la maquina y el otro terminal a un interruptor diferencial de sensibilidad adecuada..

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El tablero eléctrico debe contar con un instalar un interruptor o dispositivo de parada de emergencia (tipo hongo), para apagar la maquina ante cualquier emergencia.. Para retirar una pieza, eliminar las virutas, comprobar medidas, etc., se debe parar el taladro.

Protección personal • • • •

•

• • •

El uso de gafas o caretas de protección es obligatorio durante el taladrado, sobre todo cuando se trabajen materiales duros, quebradizos o frágiles. Para realizar operaciones de afilado de brocas se deberá usar también protección ocular. Si alguna vez se le introdujera un cuerpo extraño en un ojo no lo restriegue; puede provocarse una herida. Las virutas producidas durante el taladrado, nunca deben retirarse con la mano, deben utilizarse materiales de limpieza (brochas, escobas de mano, etc.). Para trabajar en el taladro se debe llevar ropa ajustada, con las mangas por encima del codo arremangadas hacia adentro. Si se llevan mangas largas, éstas deben ir bien ceñidas a las muñecas, mediante elásticos en vez de botones, y no ser holgadas. Se usará calzado de seguridad que proteja contra los cortes y pinchazos por virutas y contra la caída de piezas pesadas. Esta prohibido utilizar durante el taladro anillos, relojes, pulseras, ni cadenas al cuello, corbatas, bufandas, o cinturones sueltos. En los trabajos con taladros es muy peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben recogerse bajo un gorro o prenda similar, Lo mismo puede decirse de la barba larga, que debe recogerse con una redecilla. El empleo de guantes durante la operación de taladrado puede dar lugar a accidentes.

Por lo tanto: no usar guantes mientras el taladro esté en marcha. Pueden usarse guante de goma fina, con las puntas de los dedos recortadas hasta las 2ª falange. Antes de taladrar Antes de poner el taladro en marcha para comenzar el trabajo de mecanizado, deberá comprobarse:

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• Que la mesa de trabajo y su brazo están perfectamente bloqueados, si el taladro es radial o de columna. • Que el cabezal está bien bloqueado y situado, si el taladro es de sobremesa. • Que la mordaza, tornillo o el dispositivo de sujeción de que se trate, está fuertemente anclado a la mesa de trabajo. • Que la pieza a taladrar está firmemente sujeta al dispositivo de sujeción, para que no pueda girar y producir lesiones. • Que nada estorbará a la broca en su movimiento de rotación y de avance. • Que la broca está correctamente fijada al portaherramientas, • Que la broca está correctamente afilada, de acuerdo al tipo de material que se va a mecanizar. • Que se han retirado todas las herramientas, materiales sueltos, etc., y sobre todo la llave de apriete del portabrocas. • Que la carcasa de protección de las poleas de transmisión está bien situada.

Durante el taladrado • Durante el taladrado deben mantenerse las manos alejadas de la broca que gira. • Todas las operaciones de comprobación y ajuste, deben realizarse con el taladro y el eje parados, especialmente las siguientes: • Sujetar y soltar brocas • Sujetar y soltar piezas • Medir y comprobar el acabado • Limpiar y engrasar • Ajustar protecciones • Limar o rasquetear piezas • Situar o dirigir el chorro de líquido refrigerante • Alejarse o abandonar el puesto de trabajo • Siempre que se tenga que abandonar el taladro, deberá pararse éste, desconectando la corriente. • Nunca se sujetará con la mano la pieza a trabajar. Cualquiera que sea la pieza a trabajar debe sujetarse mecánicamente, para impedir que pueda girar al ser taladrada, mediante mordazas, tornillos, etc. • Debe limpiarse bien el cono del eje, antes de ajustar una broca. Un mal ajuste de la broca puede producir su rotura con el consiguiente riesgo de proyección de fragmentos.

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• La sujeción de una broca a un porta brocas no debe realizarse dando marcha al taladro mientras se sujeta el porta brocas con la mano para que cierre más de prisa. La broca se ajustará y sujetará con el taladro parado. • No deben utilizarse botadores de broca cuya cabeza presente rebabas, debido al riesgo de que se produzcan proyecciones de esquirlas. • Para mayor seguridad, ni al principio ni al final del taladrado se usará el avance automático. Para comenzar y terminar el taladrado se usará el avance manual. Orden, limpieza y conservación • El taladro debe mantenerse en perfecto estado de conservación, limpio y correctamente engrasado. • Asimismo hay que cuidar el orden, limpieza y conservación de las herramientas, utillaje y accesorios; tener un sitio para cada cosa y cada cosa en su sitio. • La zona de trabajo y las inmediaciones del taladro deberán estar limpias y libres de obstáculos. Las manchas de aceite se eliminarán con aserrín, que se depositará luego en un recipiente metálico con tapa. Los objetos caídos y desperdigados pueden provocar tropezones y resbalones peligrosos, por lo que deberán ser recogidos antes de que esto suceda. • Las virutas deben retirarse periódicamente, sin esperar al final de la jornada, Utilizando un gancho con cazoleta guardamanos para las virutas largas y cortantes, y un cepillo o una escobilla para las virutas sueltas. También se deben limar o raspar las rebabas del agujero hecho por la broca. Estas operaciones deben realizarse con el taladro parado. Las virutas del suelo se recogerán con escoba y pala y se depositarán en un contenedor. • Durante el trabajo, las herramientas, calibres, aceiteras, cepillos, etc., han de situarse donde puedan ser alcanzados con facilidad, sin necesidad de acercar el cuerpo a la máquina. • Las herramientas deben guardarse en un armario o lugar adecuado. No debe dejarse ninguna herramienta u objeto suelto sobre el taladro. Las brocas deben guardarse en un soporte especial, según diámetros, con el filo hacia abajo para evitar cortes al cogerlas. • Tanto las piezas en bruto como las ya mecanizadas han de apilarse de forma segura y ordenada, o bien utilizar contenedores adecuados si las piezas son de pequeño tamaño. Se dejará libre un pasillo de entrada y salida del taladro. No debe haber materiales apilados detrás del operario. • Eliminar las basuras, trapos o guaipes empapados en aceite o grasa, que pueden arder con facilidad, echándolos en contenedores adecuados (metálicos y con tapa). • Las averías de tipo eléctrico del taladro, solamente pueden ser investigadas y reparadas por un electricista profesional; a la menor anomalía de este tipo,

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desconecte la máquina, coloque un cartel “Maquina Averiada” y avise al electricista. • Las conducciones eléctricas deben estar protegidas contra cortes y daños producidos por las virutas y/o herramientas. Vigile este punto e informe a su inmediato superior de cualquier anomalía que observe. Durante las reparaciones coloque en el interruptor principal un cartel de “No tocar Peligro Hombres trabajando”. Si fuera posible, ponga un candado en el interruptor principal o quite los fusibles

MODULO 03:

DESBASTE DE MATERIALES

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OBJETIVO DEL MODULO Al finalizar el curso el participante estará en condiciones de efectuar trabajos básicos de esmerilado utilizando herramientas y equipos de verificación observando las normas de seguridad Objetivos Específicos: ♦

Promover el desarrollo de capacidades en el esmerilado, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las normas de seguridad establecidas

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II. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

o

Esmeril: se emplea para afilar y repasar herramientas, brocas, cuchillas de torno destornilladores, cinceles,etc.

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o

Esmeril angular : se utiliza para eliminar desbarbado de soldadura y corte de materiales metálicos

o

Tornillos de banco: se utiliza para sujetar las piezas en el desarrollo de las distintas operaciones de trabajo.

CONOCIMIENTOS TECNICOS Esmerilado El proceso de esmerilado lo realizamos con una herramienta llamada esmeril, en términos de maquinas herramienta, es el más común de todas las operaciones de trabajo de metales.

oxido,

el

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El maquinado abrasivo implica la eliminación del material por la acción de partículas abrasivas duras que están por lo general pegadas a una rueda. El uso de abrasivos para dar forma a las partes de trabajo es probablemente el proceso más antiguo de remoción de material. Las razones por las que los procesos abrasivos son importantes comercial y tecnológicamente en la actualidad, son las siguientes: •

Se pueden usar en todo tipo de metales, desde metales suaves hasta aceros endurecidos, y en materiales no metálicos como cerámicos y silicio. • Algunos de estos procesos se pueden usar para producir acabados superficiales extremadamente finos • Para ciertos procesos abrasivos, las dimensiones pueden mantener tolerancias extremadamente cerradas Tipos Dentro de las tipos de esmeriles encontramos: • Esmeril de banco • Esmeril radial o amoladora Esmeril de banco: está conformado por un motor eléctrico, en cuyos extremos monta dos muelas de esmeril, una de grano fino (sirven para afilar las herramientas de corte) y otra de grano grueso (para desbastar matar aristas), al frente lleva un soporte metálico que sirve de apoyo para la pieza y una carcasa protectora alrededor de la muela que previene graves accidentes.

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También monta un protector transparente para evitar el impacto de partículas, dejando al descubierto tan solo la zona de la muela con la que se vaya a trabajar en el afilado de la herramienta. Son maquinas empleadas para afilar y repasar herramientas, brocas, cuchillas de torno, destornilladores, buriles, cinceles y trabajos puntuales de rectificados

Afilando las herramientas al agua se logran filos perfectos, de forma que éstas corten perfectamente y no desgarren. Con el sistema en seco, el exceso de calor hará que las herramientas delicadas se destemplen, se pongan de color azul y pierdan el carbono. Recuperarlas será más costoso que comprar una nueva. Esmeril angular Máquina herramienta también llamada "la radial". Tiene un motor que impulsa una cabeza de engranajes en un ángulo recto y en su eje se ubican discos rotantes. Para cada trabajo disponemos un disco específico; utiliza distintas herramientas de inserción, ejecutan trabajos muy variados sobre diversos materiales. Entre los materiales trabajados: acero u otros productos metálicos, hormigón, piedra natural o artificial, productos de tierra cocida, fibrocemento, madera, etc.

Versiones Tenemos dos versiones de esta herramienta, • Mini amoladora, que utiliza discos de 115.mm o 125. mm, y potencias que oscilan entre los 500W, 700W, 800W, por ejemplo cuando vamos a desbastar cordones de soldadura, hacer cortes finos en perfiles metálicos, o lijar y pulir en superficies pequeñas. pueden ser manejados con una sola

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mano, pero siempre con la misma atención debido a su peligrosidad, siendo recomendable que, siempre que podamos, usemos las dos.

• Amoladora, con discos de 230. mm y potencias de 2000W, 2600W. Estas maquinas superan, normalmente, los 4 kg de peso y se suelen usar para grandes trabajos. Para la realización de trabajos con las grandes amoladoras siempre usaremos las dos manos, puesto que son pesadas, de alta velocidad. La elección de uno u otro modelo de amoladora estarán en función a los trabajos a realizar, materiales, potencia requerida, entorno de trabajo, etc. Cuando trabajamos con este tipo de maquinas el rozamiento que producen originan una gran cantidad de chispas, etc., por lo cual deberemos usar guantes fuertes y protegernos la cara y ojos con los medios adecuados (careta, gafas, etc.) Trabajos habituales • Cortar perfiles • Cortar cerámica • Alisar cordones de soldadura Estas maquinas solo tienen una velocidad y sus revoluciones oscilan entre 9000 y 11000 rpm.

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PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS La función del trabajo a realizar podemos clasificar el amolador en tres grupos: • Tronzado o corte. Sirve para cortar piezas de acero, fundición gris, metales no férricos y piedras, etc. • Devastado: Es la función mas típica de las amoladoras consiste en igualar superficies (desoxidado, pulido, lijado, etc.) • Afilado: Para estos usamos discos abrasivos, se utiliza para afilar útiles. También con estos discos podemos alisar y realizar rectificaciones. Reconocimiento de la amoladora: Partes: 1. Tercer punto de fijación de la empuñadura auxiliar 2. Ventanas de refrigeración 3. Perno de traba 4. Ranura de codificación 5. Caperuza protectora 6. Tornillo de ajuste 7. Resalte codificador 8. Brida de apoyo con O-ring 9. Disco de desbaste/corte 10. Tuerca de fijación 11. Tuerca de fijación rápida SDS 12. Llave de espiga 13. Protección para las manos 14. Empuñadura auxiliar 15. Botón traba del interruptor 16. Interruptor

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Accesorios: La herramienta principal del esmeril es la muela o discos dependiendo del tipo de esmeril a utilizar, es muy importante conocer el tipo y clase de muela debe utilizarse para los distintos trabajos que va a efectuar. Se debe comprobar antes de usar el esmeril, que el disco a utilizar sea de las revoluciones por minuto (R.P.M.) que el motor de la herramienta exija. Se debe evitar utilizar discos muy gastados o quebrados Existen dos sistemas de afilado, en seco y al agua. El primero sirve para las herramientas de construcción, agricultura y jardinería. En cambio, los formones, las cuchillas de cepillos y las herramientas que se utilizan para trabajar la madera se afilan al agua. La muela para esmeril de banco: Las muelas abrasivas son herramientas de corte con múltiples aristas (los granos abrasivos) unidas entres si por un producto solido que es el aglomerante, el propósito es conseguir la cimentación y cohesión. La combinación del tipo de abrasivo, tamaño del grano abrasivo, grado de dureza, estructura del grano y tipo de agente aglutinante afectan conjuntamente el rendimiento de la rueda. La designación de las especificaciones de la muela abrasiva implica el siguiente orden: 1. 2. 3. 4. 5.

Naturaleza abrasiva Grosor o tamaño del grano Grado o dureza Estructura Naturaleza del aglomerante

•

Tipo de abrasivo:

El grano abrasivo es lo que verdaderamente elimina el material de la pieza. Existen cuatro tipos básicos de abrasivos: 1. Óxido de aluminio (aplicaciones de acero de alta velocidad)

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2. Carburo de silicona (aplicaciones de esmerilado de carburo) 3. Diamante (aplicaciones de esmerilado de carburo) 4. Nitruro de boro cúbico CBN (aplicaciones de acero de alta velocidad)

• Tamaño del Grano Abrasivo:

Para indicar el tamaño de los granos abrasivos de la muela, se utiliza un número. Este número corresponde al número de mallas por cada pulgada lineal en el tamiz que se usa para la medición de las partículas abrasivas. Tamaño de los granos en los abrasivos:

Grueso:10-12-14-16-20-24 Mediano:30-36-46-54-60 Fino:70-80-90-100-120-150-180 Muy fino: 220-240-280-320-400-500-600

• Grado de dureza: El método utilizado para indicar la dureza de las muelas se basa en letras que van desde A hasta la Z. Este grado representa la cantidad de aglutinante usado en una rueda. Como siempre, debe evitarse la quemadura del material de la cuchilla, y una rueda con la dureza correcta es esencial para poder producir cuchillas correctamente afiladas. Muy blando A-B-C-D-E-F-G

Blando H-I-J-K

• Estructura del grano

Mediano L-M-N-O

Duro P-Q-R-S

Muy duro T-U-V-W-Z

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La estructura de una muela corresponde a la distancia relativa entre los granos, lo que puede dar estructuras cerradas, medias, abiertas y muy abiertas. • Tipo de agente aglutinante El aglomerante sujeta el abrasivo e su sitio y la cantidad determina la dureza de la muela Los tres aglomerantes normalmente usados son: Vitrificados: son muy usados para el amolado de precisión (el 62% de las muelas son fabricados con aglomerante vitrificados). Son indicados con una “V” en la especificación técnica. Resinoides: son muy resistentes, tienen buena conductividad térmica y gran elasticidad. Estas características físicas las hacen apropiadas para las aplicaciones más rigurosas, donde es común que soporten trabajos de alto impacto, como en desbaste de fundiciones y aplicaciones de corte. Son indicados con una “B” en la especificación técnica. Caucho: los aglomerantes de caucho (goma) se obtienen, bien sea del caucho natural (látex), que se endurece por un proceso de vulcanización o del caucho sintético. Son indicados con una “B” en la especificación técnica. Aunque las amoladoras y los taladros tienen una similitud en funciones y accesorios no es conveniente usar accesorios de taladros en Amoladoras ya que las velocidades de ambas no son las mismas y puede ocasionar daños en la maquina y/o los trabajos realizados. • La calidad de tus trabajos dependerá del tipo de máquina, los accesorios apropiados y que el buen estado de estos. •

Montaje de Discos para el esmeril de pedestal Antes de ser montados, las muelas deben ser inspeccionadas y probadas y asegurarse de que no están deterioradas durante el transporte, en su almacenaje, etc. Suspenda la rueda una barra en el orificio central y dele unos pequeños golpes con un pedazo de madera. (Una buena rueda de esmeril resonará; sordo) indicara una grieta y por lo tanto la rueda no deberá utilizarse. Las muelas deben montarse libremente sobre el eje. No deben entrar forzadas en él ni con demasiada holgura.

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Para montar una rueda de esmeril, quite la tapa protectora de la rueda y afloje la tuerca de presión, saque la rueda y la arandela. Instale una nueva rueda y sustituya la arandela y la tuerca de fijación. Coloque nuevamente la tapa protectora en su lugar.

Todas las muelas nuevas deben girar a la velocidad de trabajo durante tres minutos, antes de aplicar el trabajo. Durante ese tiempo no deben acercarse a la abertura del protector. La pieza no debe forzarse contra una muela fría, sino aplicarse gradualmente, permitiendo a la muela calentarse, disminuyendo así el mínimo el riesgo de rotura. Esto se aplica cuando se comienza el trabajo por las mañanas en locales fríos y las muelas nuevas que hayan estado almacenadas en lugares fríos Discos para esmeril angular Los esmeriles angulares pueden ser utilizados para remover el material de exceso en las piezas o simplemente para cortar en pedazos. Hay muchas y diferentes clases de discos que se usan para varios tipos de materiales y trabajos, tales como discos de corte (hoja de diamante), discos rectificadores abrasivos, piedras amoladoras (rectificadoras), discos lijadoras, ruedas de cepillo de alambre, y almohadillas para pulir. El diámetro de los discos son de 100, 115, 125, 150, 180, 230,300 mm. Los discos de pulido y los de corte se diferencian por su grosor: • Discos de corte 2,5 mm de espesor • Discos de pulido 6 mm de espesor Estas piedras están compuestas por corindón (aglomerado de resinas especiales), que es el material más duro que se conoce después del diamante. También se utilizan “discos de diamante” para cortar elementos de hormigón, piedra, ladrillo y baldosas. Presentan la particularidad de que no precisan refrigeración ni lubricación por agua. En su parte posterior viene indicada la información referente al disco, relativa a:

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• • • •

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Medida del diámetro Diámetro de orificio Espesor de la piedra rpm

Los discos para desbaste/corte correcto al tipo de material: • Materiales férricos: oxido de aluminium • Materiales no férricos (aluminio, latón, cobre, etc.): carburo de silicio. • Piedra(mármol, granito, hormigón, etc.): carburo de silicio • Hierro fundido: carburo de silicio Debemos prestar gran atención, a la hora de adquirir esta herramienta, fijándonos en su aspecto exterior, el cual deberá presentar una configuración robusta y anatómica así como en el interruptor de puesta en funcionamiento, el cual deberá cumplir con las normas de seguridad necesarias para su puesta en marcha. El tamaño del disco y que tan potente es el motor, son los factores más importantes cuando se escoge el esmeril angular adecuado. Montaje de la muela Para minimizar el riesgo de graves lesiones personales, apague y desenchufe la herramienta antes de realizar cualquier ajuste o poner o quitar cualquier accesorio. Antes de volver a conectar la herramienta, presione y suelte el interruptor de paleta para asegurarse de que la herramienta este apagada. 1. Coloque la esmeriladora angular en una mesa, con el eje arriba. 2. Haga coincidir las orejeras(F) con las ranuras (G) 3. Presione el protector y gírelo hasta la posición deseada. 4. Apriete firmemente el tornillo (H). 5. Para retirar el protector, afloje el tornillo. Montaje y desmontaje de un disco de esmerilado o de corte 1. Coloque la herramienta en una mesa, con la guarda hacia arriba. 2. Fije la brida interior (I) correctamente con el eje (J). 3. Coloque el disco (K) sobre el eje (I). 4. Cuando instale un disco con centro elevado (L) quede hacia la brida. 5. Enrosque la brida exterior (M) en el eje (J).

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6. El aro del eje (M) debe quedar hacia el disco cuando se instala un disco de esmeril (K). 7. El aro del eje (M) debe quedar al lado contrario del disco cuando se instala un disco de corte. 8. Presione el bloqueo del eje (B) y haga girar el eje (J) hasta que encaje en su posición. 9. Apriete el eje (M) con la llave doble para tuerca. 10.Suelte el bloqueo del eje. 11.Para retirar el disco, afloje el eje (N) con la llave doble para tuercas

Montaje de un cepillo

de alambre

Los cepillos rotatorios de alambre grueso y delgado existen disponibles en una enorme variedad de formas y tamaños, se usan para limpiar materiales metálicos encostrados de óxido, por lo general para darles una buena base para pintarlos 1. Retire la guarda de la herramienta. 2. Presione la almohadilla de soporte (N) sobre el eje (J). No necesitara la brida exterior. 3. Coloque el disco abrasivo (O) sobre la almohadilla. 4. Atornille la brida roscada (M) en el eje portañuelas (J). 5. Presione el bloqueo del eje (B) y haga girar la almohadilla(N) hasta que encaje en su posición. 6. Apriete la brida (M) con la llave doble para tuercas. 7. Suelte el bloqueo del eje. Para retirar el disco, afloje la brida (M) con la llave doble para tuercas. Trabajos con el esmeril angular

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• Fijar la pieza de trabajo, a no ser que se mantenga en posición firme por su propio peso. • No presionar el esmeril de tal manera que llegue a detenerse. • Antes de tocar los discos de devastar y tronzar esperar a que se enfríen, ya se ponen muy calientes al trabajar con ellos.

Desbaste: Los mejores resultados de desbaste son obtenidos manteniéndose una inclinación de 300 a 400 entre el disco y la superficie de trabajo. No usar discos tronzadores para devastar. Corte: Apoyar el disco perpendicularmente sobre el material a cortar. Es recomendable usar la caperuza de protección con tope de profundidad lo cual ofrece un apoyo perfecto, aún le permite ajustar la profundidad de corte. • No incline la herramienta al tronzar. • No somete los discos tronzadores con una presión lateral. • Mueva siempre la herramienta en la dirección de la flecha situada sobre el cabezal de la herramienta para prevenir que empuje la herramienta fuera del corte de una forma descontrolada. • No presione la herramienta, deje que la velocidad de la muela tronzadora haga el trabajo. • La velocidad de trabajo de la muela tronzadora depende del material que esta cortando. Seguridad con el esmeril • En todas las herramientas rotativas existe el riesgo de que el cuerpo de la maquina tienda a girar en sentido contrario cuando la herramienta de corte se atasca. El par de giro producido tiene que ser soportado por el operador, a menos que se transmita a la pieza trabajada y esta salga disparada. • Cortes por contacto con el disco o por rotura y proyección de fragmentos, que pueden afectar a cualquier parte del cuerpo. • Exposición a ruido, el ruido de la maquina mas el ruido que produce el material a trabajar.

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• Son muchos los factores que pueden influir en la utilización segura de estas maquinas. Factores que tiene que ver con la habilidad del usuario, materiales trabajados, condiciones ambientales, etc. Existen normas de utilización aparte de las mencionadas. • Informar al personal sobre los riesgos de la maquinas y como prevenirlos. • Comprobar que el disco a utilizar este en buenas condiciones. • Utilizar siempre la cubierta protectora. • No sobrepasar la velocidad de rotación prevista e indica da en la muela. • Utilizar una muela relacionado con la potencia y características de la maquina. • No someter el disco a esfuerzos, laterales de torsión o presión excesiva. Ocasionando rotura de discos, sobrecalentamiento, pérdida de velocidad y rendimiento, pérdida de equilibrio, etc. • No utilizar la maquina en posturas que obliguen a mantenerla por encima del nivel de los hombros, en caso de pérdida de control los daños pueden comprometer las extremidades superiores y el rostro. • Utilizar empuñadura tipo puente. • En caso de utilizar platos de lijar, instalar en la empuñadura lateral, la protección correspondiente para la malo. • Para trabajos de precisión, utilizar soportes de mesa adecuados, para la maquina, que permitan, además de fijar convenientemente la pieza, graduar la profundidad o inclinación del corte.

Naturaleza

Riesgos Origen Probable Atasco sobre maquinas manuales o fijas Mal almacenamiento. Defectos de la muela de montaje Defectos de montaje Presión de trabajo muy fuerte Choques accidentales

Rotura de la muela y proyección de fragmentos

Velocidad muy alta Mala utilización (esfuerzo lateral)

Prevención Utilizar una carcasa de protección. Ajustar la porta- mesas de trabajo Montar solo las muelas sanas, realizando “la prueba del sonido” para detectar cualquier anomalía. Realizar montajes anti vibratorios Limitar a un valor moderado la precisión del trabajo. Evitar los choques, aproximar sin brusquedad las piezas al contacto con las muelas. Verificar que la velocidad máxima de utilización marcada sobre la muela, no debe ser sobrepasada. Evitar el uso de muelas en trabajos para los cuales dichas muelas no

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Aplastamiento y deformación Equilibrio Otras causas

Ruidos

Vibraciones

Incendio

Proyección de chispas y partículas incandescentes

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son adecuados Di amantar la muela siempre que sea necesario Equilibrar las muelas equipadas de sus bridas Utilizar sistema de protección, reteniendo al máximo los fragmentos en caso de rotura de la muela Verificar buen estado de los rodamientos Verificar rigidez de los ejes Refrigeración y captación de chispas

2.1.6.1 Consejos útiles Esmeril debe estar siempre atornillado firmemente a la cubierta del banco y provisto con guías o protectores de la rueda, protectores para los ojos y apoyos para las herramientas. Las muelas desiquilibradas por motivo de su uso y que no pueden ser equilibradas por medio de su rectificado deben retirarse de la maquina. • Si lo que desea es esmerilar un punzón, afile su punta simétrica sujetando la herramienta en el ángulo requerido respecto de la rueda y gírelo con los dedos. • Cuando tenga que afilar una broca de taladro, sostenga los extremos en cada mano. Oprímala ligeramente contra la rueda de esmeril, girándola hacia la derecha al mismo tiempo que sigue el ángulo en el extremo de la mecha. Repita la misma operación con el otro filo y verifique que el punto esté centrado. No permita que la mecha se sobrecaliente mientras la afila; evite usar el agua como agente enfriador esto podría causarle grietas diminutas. Las muelas que se hayan desgastadohasta perder su redondez, deben ser rectificadas por una persona compentente. •

•

•

Utilización de Equipo de seguridad

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•

Botas de seguridad debido a que se trabaja con piezas metálicas y puede producirse caída de las mismas durante su manipulación.

•

Guantes debido a que se pueden producir cortes durante la manipulación de las piezas.

•

Gafas anti proyecciones que cubran la zona ocular de manera integral para evitar posibles proyecciones de viruta y de taladrina.

MODULO 04:

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FABRICACION DE ELEMENTOS ATORNILLADOS Y TORQUEADO

1. OBJETIVO DEL MODULO Objetivo general: Al termino del modulo el participante estará en condiciones de identificar los diferentes tipos de uniones que existen para realizar un montaje mecánico, así como obtener los conocimientos básicos, para la fabricación de roscas más usuales, observando y guardando las normas de seguridad. Objetivos Específicos: ♦

Promover el desarrollo de capacidades en la identificación de los elementos de una rosca que se presentan en un montaje.

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♦ ♦

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Promover el desarrollo en el aprendizaje de la regulación y operación de un torqui metro. Promover el desarrollo en la preparación de roscas interiores y exteriores siguiendo los procedimientos técnicos y respetando las normas de seguridad.

2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS A continuación, se presenta las herramientas y maquinas que están involucradas en el siguiente manual: o

Macho para roscar: herramienta usada para elaborar roscas interiores.

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o

Terraja para roscar: herramienta usada para elaborar roscas exteriores.

o

Calibrador o pie de rey: instrumento de medición. Contiene un dispositivo móvil que puede calibrarse para realizar mediciones externas e internas.

o

Galga: Son laminas con un borde trabajado formando el perfil de la rosca correspondiente.

o

Torquimetro.-Es una herramienta tambien conocida como llave dinamometrica usada para ajustar precisamente (torque)

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o Llaves de boca y Corona.-

son herramientas que se utilizan para ajustar elementos atornillados con cabeza hexagonal generalmente.

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3. CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS

Roscas

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Se denomina rosca al fileteado que presentan los tornillos y los elementos a los que éstos van roscados (tuercas o elementos fijos). Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, además de su diámetro. La línea helicoidal de la rosca se genera cuando el punto se mueve sobre un cilindro uniforme en dirección axial mientras el cilindro gira. El desplazamiento longitudinal del punto en una revolución del cilindro se llama paso. El desarrollo nos da un triangulo rectángulo. Uno de los catetos de este triangulo corresponde al perímetro del cilindro, el otro al paso y el lado opuesto al ángulo recto (hipotenusa) es la longitud de la línea helicoidal. El ángulo α formado por el perímetro y la línea helicoidal (hélice) se llama ángulo de paso de las estrías de la rosca. En roscas normales los ángulos de paso son de unos 20 a 40.

Partes de una rosca de un tornillo: a.

Diámetro exterior

b.

Diámetro de raíz

c. Angulo inclinación

de

d.

Paso

e.

Altura del diente

f.

Angulo de flancos

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Recomendaciones para el roscado

Como primera precaución al construir una rosca, debemos asegurarnos de que hemos elegido la hilera o el macho adecuado, es decir, el correspondiente al tornillo que queremos roscar. Para comenzar con el roscado, hay que tener mucho cuidado al colocar la hilera en perfecto ángulo recto con respecto a la pieza que se desee roscar. Al principio hay que presionar un poco hacia abajo hasta que la hilera agarre, después solo debe hacerse fuerza en el sentido de giro. Durante el roscado hay que procurar que el giro de la hilera o macho sea uniforme, sin golpes bruscos, a cada vuelta de la hilera se recomienda dar un cuarto de vuelta al revés para facilitar la salida de viruta. Clasificacion según su aplicación: Roscas de fijación: para uniones atornilladas, que tienen un efecto autoblocante y no pueden aflojarse sin influencias exteriores.

Roscas de movimiento: se utilizan para transformar un movimiento rotativo en uno lineal. Estos no cumplen con la función de apriete. Mesas de trabajo y carros son maquinas herramientas que son movidos mediante husillos con este tipo de rosca.

Características según su aplicación

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Paso: Es la distancia que se desplaza el elemento al girar una vuelta. También, se define como la distancia entre dientes consecutivos de una hélice. Los pasos mayores son los que se eligen para roscas gruesas de uso general. Los pasos menores se eligen para las llamadas roscas finas. La rosca fina tiene el mismo perfil pero pasos menores (más finos) que la rosca normal. Como consecuencia de los menores ángulos de paso, las roscas finas no se aflojan tan fácilmente con las sacudidas como las roscas normales.

Perfil: es la forma que presenta el diente y pueden encontrarse en los siguientes perfiles:

Rosca métrica: Dimensiones en: milímetros Angulo de flancos: 600

Tipos: Fina Corriente Designación: M d x p Diámetro exterior (mm) Paso (mm) SOLO SI ES FINA Ejemplo: corriente: M.10 Fina

M.10 x 1

Rosca Unificada

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Designación: D L UNX LH Diámetro exterior (pulg) # Hilos / pulgadas UNX = Tipo de rosca LH = solo si es rosca izquierda Ejemplo: corriente: 3/8 16 UNC Fina

3/8 – 24 UNF

Importante: # Hilos / pulgada = 1/paso

Rosca Whitworth: Dimensiones en: pulgadas Angulo de flancos: 550 Tipos: Cilíndrica Cónica Designación: Ø G (numero de hilos) Rosca cilíndrica Diámetro int. Del tubo (pulg) Rosca cónica

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Rosca Trapecial Designación en mm Angulo de flancos: 300 Designación: Tr d x p Aplicación: en trabajos que requieran gran fuerza

Rosca de diente de sierra Designación en mm Angulo de flancos: 330 Designación: S d x p Solicitación de fuerza: en un solo sentido.

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Rosca redonda Designación en mm y en plg. Angulo de flancos: 300 Designación: R d x p Solicitación de fuerza: en Ambos sentidos. Aplicación: trabajos en movimiento Insensible al desgaste y la suciedad o que requiere gran hermeticidad (Transporte y almacenamiento de Fluidos). Desventaja: no soporta grandes fuerzas

La siguiente tabla relaciona cada tipo de rosca con la abreviatura que la identifica

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Clasificación según fabricación

Roscas interiores:

La herramienta utilizada es el macho de roscar, requiriéndose un agujero previo con las siguientes medidas

Ø broca = d nominal – paso

Los machos de roscar son de acero al carbono y son templados para darles mayor dureza, a los cuales se le han practicado tres o cuatro ranuras longitudinales que conforman las aristas de corte.

El macho para roscar consta de las siguientes partes:

a.-Cuadrado de arrastre o cabeza b.- Mango c.- Cuchilla de corte d.- Acanaladuras e.- Parte cilíndrica roscada f.- Parte cónica roscada

La cantidad de material se distribuye entre tres machos de roscar, mediante lo cual se consigue un roscado limpio y no se exige demasiado a cada herramienta .El tallador previo tiene parte roscada en forma conica arranca un 55 %, el tallador medio tiene los primeros filetes de la rosca

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en forma cónica y los siguientes en forma cilíndrica arranca un 25% y el de acabado es cilíndrico en todo su longitud y arranca un 20% de la cantidad de material que hay que arrancar. Los machos a roscar hay que emplearlos en el orden correcto.

Al iniciar el trabajo hay que asegurarse de que el macho entre bien alineado con el eje del taladro, ya que de lo contrario se corre el riesgo de estropear la rosca e incluso de romper el macho. Los talladores medio y de acabado se hacen girar al principio a mano unas cuantas vueltas y después se les aplica ya el volador de machos, también llamado giramachos.

Roscas exteriores: La herramienta usada recibe el nombre de terraja y para lograr un trabajo correcto se requiere de un eje cuyo diámetro sea.

Ø

eje

=

nominal – 0.1 x (paso)

Las hileras pueden ser fijas, ó sea, constituida por una pieza rígida entera; otras tienen un corte que les permite cierta elasticidad y así ajustar ligeramente la profundidad de la rosca construida. El ajuste se realiza mediante un tornillo prisionero que actúa en la ranura o en los alojamientos laterales. Por último, están las hileras ajustables que son, generalmente, de dos piezas, permitiendo así construir roscas más o menos gruesas.

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Para hacer girar las hileras se emplean bandeadores similares a los de los machos

Sentido de giro: En cualquier pieza roscada, cuando se observa que los filetes de la rosca suben de izquierda a derecha, es decir, que las líneas de los filetes se ven inclinadas de manera que su parte derecha está más alta que su parte izquierda, se dice que es una rosca a derecha. En cambio, cuando las líneas de los filetes se ven inclinadas subiendo de derecha a izquierda, se dice que es una rosca a izquierda. Por lo general, las roscas se construyen a derecha; las roscas a izquierda se construyen en casos especiales, se emplea cuando una rosca a la derecha se aflojaría (sujeción de muela de esmeril, pedal de bicicleta)

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A.-rosca derecha

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B.-rosca izquierda

Número de entradas: conocido también como el número de hilos. Los tornillos o las tuercas pueden tener 1,2 ó 3 hilos. Las roscas de un filete, son las más empleadas. Las roscas de filete múltiple se emplean cuando para un pequeño giro se pretende tener grandes movimientos de dirección axial, su aplicación esta en la prensa de tornillos, sin fin, etc.

Maquinas de roscar Para realizar trabajos en cantidades, se utilizan maquinas especiales A continuación se muestra una maquina portátil muy apropiada para ser utilizada en el campo de obra o en el taller para trabajos de mantenimiento Para medir roscas exteriores se emplean anillos-calibres para roscas:

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El diametro exterior del perno y el diametro del nucleo de la tuerca se miden generalmente con el pie de rey o micrometro. Para medir el diametro de los flancos lo mejor es emplear Pálmer de flancos o micrometro, en el cual las superficies de medicion en lugar de ser planas estan constituidas por dos piezas que corresponden al paso y al angulo de los fancos:las mediciones son muy exactas. El calibre de medición rápida para roscas exterior.

Finalidad de los tornillos

Este elemento de maquina actúa como unión de dos o más juntas. Evitando que se muevan transversalmente previniendo la separación, La parte de la cabeza del tornillo actuara como ancla de la junta y la tuerca ancla del otro lado.

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Al aplicar torque o torsión al tornillo a través de la cabeza, la tuerca girara en la ranura helicoidal (rosca) realizada en el eje o varilla. Esta rotación alarga el tornillo provocando tensión y el correspondiente efecto resorte (fuerza de compresión) entre la junta unida. Otros métodos de control •

Torque/tiempo

•

Torque/giro

•

Medición de cargas

Angulo de apriete Es el pequeño giro que realiza el perno cuando se le aplica torque, a partir del asentamiento (snug). Tiempo Tiempo total del proceso de atornillado Junta roscada El tornillo y la junta actúan como resortes, por un lado al aplicar fuerza de torsión al tornillo lo estiramos y simultáneamente se comprime la junta que actuara también como resorte, produciéndose una fuerza de amarre o clampeo evitando cualquier desplazamiento.

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Esta energía formada por el torque aplicado se le identifica como energía potencial por el estiramiento y la compresión del tornillo y la junta, su presencia es más notoria en elementos metálicos principalmente en menor intensidad en otros materiales. Las etapas del torqueo se realizan en los siguientes pasos. o Alineamiento entre tornillos y junta, enganche entre rosca y tornillo En este punto llevamos al tornillo hasta llegar al contacto con la junta (asentamiento o snug) cabeza de perno y junta están en contacto. o Aplicamos el apriete del perno (torque) Originando la energía potencial y el efecto resorte explicado anteriormente debiendo trabajar entre el 75 y 85 % de la zona elástica para asegurar que sus propiedades no cambiaran de lo contrario se pasara al siguiente paso o

Zona de deformación

No almacena energía, perdieron la capacidad elástica, aquí el perno está en riesgo de ruptura.

Rigidez de la junta Cada unión roscada tiene un comportamiento diferente es decir son únicos, su estudio es muy importante ya que ello determinara la cantidad de energía almacenada a mas energía mejor desempeño de las juntas, es decir el mejor torque que se aplicara. Si el tornillo es muy rígido no se elongara mucho, no tendrá la facultad de clampeo o apriete que se desea .comparando con un tornillo más flexible. El segundo actuara mejor, porque absorberá la carga, vibración, golpeteo, calor hasta deformación.

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“juntas rígidas con tornillos con buen índice de elasticidad “

Norma ISO 5393 Clasifica tres tipos de juntas o Juntas duras.- aquella en la el tornillo a partir del asentamiento (SNUG) se requiere un giro de 30° o menor para que llegue al torque final. o Junta media.- cuando alcanza el SNUG, requiere un giro de 31° a 219° para alcanzar el torque final. o Junta blanda.- llegando el SNUG el giro necesario de 720° o más, para alcanzar el torque final. El grafico de abajo nos muestra el comportamiento del torque aplicado en juntas dura, media y blanda.

Utilización de las tablas de torque

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Un método aproximado para el cálculo de apriete confiable y económico es el procedimiento de control de ajuste de un tornillo, las razones de esta inexactitud radica en: Causas mecánicas: o Tolerancias de fabricación o Acabados superficiales del diámetro del agujero pasante o Tipo del material del asiento o Presencia de arandelas. o Coeficiente de roce entre tornillo y tuerca. A pesar de presentar inexactitud este método paradójicamente es el más utilizado por los mecánicos e ingenieros de mantenimiento.es un error común, de las personas ajustar los torquimetros a los valores de par de apriete que se muestran en las tablas para ajuste de tornillos sin considerar lo siguiente: o Incertidumbre del instrumento de apriete. o Condiciones físicas del tornillo, agujero y alojamiento del mismo. o Tipo de rosca ( fina, corriente) o Si lleva arandelas etc. Al no tomar en cuenta estos aspectos, normalmente ocurre un sobretorqueado del tornillo, fundamental para la aplicación de las tablas de torques, en las tablas se colocara la siguiente información: o Par de apriete (torque) en función del diámetro de la rosca del tornillo o Tipo de rosca o Calidad (material) del tornillo. o Coeficiente de fricción. o Precarga generada por el par de apriete (torque) o Superficie de unión del acero-acero Al momento de aplicar las tablas de torque se debe considerar lo siguiente:

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1.-Temperatura de trabajo (20°C, 100°C y temperaturas mayores) 2.-Coeficiente de roce (tratamiento superficial). 3.-tipo de tornillo y rosca (fina corriente).

4.-Material del tornillo (marcas del tornillo o números ubicados en la cabeza del Tornillo). 5.-Diametro de la rosca del tornillo. 6.-Incertidumbre del torquimetros (lo proporciona el fabricante). 7.-Determinar el valor promedio de torque en función de la incertidumbre del Torquimetro. 8.- Determinar la precarga

Ejemplo: “aplicar un torque a un perno M12 “ Consideraciones: o Temperatura (20° C) o Coeficiente de fricción global ( µ = 0.14) o Rosca corriente cabeza hexagonal o Material = calidad 10.9 o Diámetro 12 milímetros. o

Incertidumbre del torquimetro ±17%

o Valor Medio de ajuste de la Herramienta

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VM = 137 X 1.17 = 117.09Nm……….. (+17%) o Precarga: P c = 117.09 X (1- 0.17) = 97.18Nm…………… (-17%)

o Precarga mínima : 61.5KN ----------------- 137Nm Pm --------------------- 97.18Nm

Pm = 43.63 KN

Este pequeño cálculo nos garantiza que no tendremos un tornillo sobretorqueado.

Tabla utilizada para encontrar los valores de par de apriete /precarga originada por el ajuste:

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Fuente: sudandolagotagorda.blogspot.com/.../como-manejar-las-tablas-de-torque...

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4.-PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS Verificacion de roscas:

Corresponde la verificacion de roscas las operaciones de calibrarla y medirla. Se determina con ello si el diametro exterior, el diametro del nucleo, el diametro de los flancos, el paso, magnitud y posicion del angulo de los flancos,estan dentro de la tolerancia prevista. Las tres magnitudes de ajuste de una rosca son el diametro de los flancos, el paso y el angulo de flancos.

Metodo para identificar el paso de una rosca

Para averiguar el paso de una rosca el sistema mas empleado y al alcance de todos es el empleo de las galgas para roscar.Son laminas con un borde trabajado formando el perfil de la rosca correspondiente.

En general, las galgas para roscas se presentan formando un juego de los distintos perfiles de un sistema de roscas metrico o Whitworth, o de los demas sistemas.

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Calculo de roscas Interiores Ejemplo # 1 Calcular el diámetro de la broca a utilizar para un perno M16 Datos. Diámetro nominal = 16 Paso = 2 según la tabla adjunta Paso 1 Ø broca = diámetro nominal –paso Ø broca = 16 – 2 Ø broca = 14 9/16” ᷉ Ejemplo # 2 Calcular el diámetro el diámetro de la broca a utilizar para un perno de 3/8”UNC Datos Diámetro nominal 3/8” Paso = 16 hilos por pulgada Paso 1 Diámetro nominal = (3 X 25.4)/ 8 = 9.5 Paso 2 Paso = 25.4/ # hilos = 25.4 / 16 = 1.58 Paso 3

uniendo paso 1 paso 2

Ø broca = diámetro nominal –paso Ø broca = 9.5 - 1.6 Ø broca = 7.9 ᷉ 5/16”

᷉

1.6

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Calculo de roscas Exteriores Ejemplo 1 Calcular el diámetro del eje a utilizar para fabricar un perno M12 Paso 1 Diámetro nominal = 12 Paso = 1.75 (según tabla adjunta) Ø eje = Diámetro nominal -0.1 X paso Ø eje = 12 – 0.1 X 1.75 Ø eje = 11.8 ᷉ 15/ 32” Ejemplo 2 Calcular el diámetro del eje a utilizar para fabricar un perno de 5/16” UNF Paso 1 Diámetro nominal = (25.4X 5)/16 = 7.9 Paso 2 Paso = 25.4/ # hilos = 25.4 /24= 1.05 Paso 3 Ø eje = Diámetro nominal -0.1 X paso Ø eje = 7.9 – 0.1 X 1.05 Ø eje = 7.8 ᷉ 39/128” Calculo de torque para un perno M20 Consideraciones: o Temperatura de trabajo 20° C o Coeficiente de roce global µ = 0.12 o Rosca corriente

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o Material de calidad 8.8 o Diámetro 20 o Incertidumbre del torquimetro ± 15% Valor medio de ajuste para la herramienta V m = 415 X 1.15 = 477.25 Nm………………….. (+15%) Precarga (Pc ) Pc = 477.25 X 0.85 = 405.66 Nm………………….. (-15%) Precarga mínima ( Pm ) 130 KN…………………..415Nm Pm……………………… 405.66 Pm = (130 KN X 405.66)/ 415 = 127.07KN Tabla de roscas UNC

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Medida 1/32” x 48

Paso mm 0,529

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Ø Broca

Ø Agujero 20,1

2

1/16” x 40

0,635

2,23

2,3

1/8” x 40

0,635

2,57

2,6

9/64” x 32

0,793

2,74

2,75

5/32” x 32

0,793

3,4

3,4

3/16”x 24

1,058

3,8

3,8

7/32” x 24 ¼” x 20 5/16 “x 18 3/8” x 16 7/16 “x 14 ½” x 13 9/16” x 12 5/8” x 11 ¾” x 10 7/8 “x 9 1” x 8 1 1/8 “x 7 1 1/4 “x 7 1 3/8 “x 6 1 ½” x 6

1,058 1,27 1,411 1,587 1,814 1,953 2,116 2,309 2,54 2,822 3,175 3,628 3,628 4,233 4,233

4,47 5,13 6,58 7,99 9,36 10,82 12,25 13,65 16,61 19,51 22,35 25,09 28,33 30,87 34,04

4,5 5,1 6,5 8 9,3 10,75 12 13,5 16,5 19,5 22,2 25 28 30,6 33,7

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Fuente www.ravatnali.com/guia_tecnica.htm Tablas de roscas UNF

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Paso mm 0,453

Ø Broca 2,08

Ø Agujero 2,1

1/16” x 48

0,529

2,33

2,35

1/8” x 44

0,577

2,62

2,65

9/64” x 40

0,635

2,9

2,9

5/32” x 36

0,705

3,49

3,5

3/16” x 32

0,793

4,05

4,1

7/32” x 28 ¼” x 28 5/16” x24 3/8” x 24 7/16 “x 20 ½” x 20 9/16” x 18 5/8 “x 18 ¾” x 16 7/8” x 14 1” x 12 1 1/8 “x 12 1 ¼” x 12 1 3/8” x 12 1 1/2 “x 12

0,907 0,907 1,058 1,058 1,27 1,27 1,411 1,411 1,587 1,814 2,116 2,116 2,116 2,116 2,116

4,61 5,47 6,92 8,5 9,89 11,48 12,93 14,51 17,52 20,47 23,36 26,55 29,72 32,9 36,07

4,6 5,5 6,9 8,5 9,8 11,5 13 14,5 17,5 20,4 23,2 26,4 29,6 32,7 35,9

Medida 1/32” x 56

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Fuente: www.ravatnali.com/guia_tecnica.htm

Tabla de roscas Métrica fina Tabla de roscas Métrica corriente Medida 2 X 0.40 2.3 X 0.4 2,6 X 0,45 3 X 0,5 3,5 X 0,6 4 X 0,7 4,5 X 0,75 5 X 0,80 6X1

Ø Agujero 1,61 1,91 2,16 2,52 2,92 3,32 3,78 4,23 5,04

Ø Broca 1,6 1,9 2,15 2,5 2,9 3,3 3,8 4,2 5

Medida 2 X 0,25 2,6 X 0,35 3 X 0,35 4 X 0,5 5 X 0,5 6 X 0,75 6 X 0,5 8X1 8 X 0,75

Ø Agujero 1,76 2,26 2,66 3,52 4,52 5,28 5,52 7,04 7,28

Ø Broca 1,75 2,25 2,65 3,5 4,5 5,25 5,5 7 7,25

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7X1 8 X 1,25 9 X 1,25 10 X 1,5 11 X 1,5 12 X 1,75 14 X 2 16 X 2 18 X 2,5 20 X 2,5 22 X 2,5

6,04 6,8 7,8 8,56 9,56 10,32 12,08 14,08 15,6 17,6 19,6

6 6,8 7,8 8,5 9,5 10,5 12 14 15,5 17,5 19,5

24 X 3

21,12

21

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10 X 1 12 X 1 14 X 1,50 14 X 1,25 16 X 1,5 18 X 1,5 20 X 1,5 20 X 2 22 X 1,5 24 X 1,5

9,04 11,04 12,56 12,8 14,56 16,56 18,56 18,08 20,56 22,56

9 11 12,5 12,75 14,5 16,5 18,5 18 20,5 22,5

Fuente: www.ravatnali.com/guia_tecnica.htm

Bibliografía: Libros consultados • Tecnología de los metales- Hans Appold • Calculo, trabajo y reparación de averías- CEAC • Mecanizado Basico - Eduardo Águeda Casado, José Luis García Jiménez, Tomás Gómez Morales, Joaquín Gonzalo Gracia, José Martín. • Alrededor del trabajo de los metales - Friedrich Bendix, Carlos Sáenz de Magarola. • La construcción de herramientas: Herramientas de estampación, construcción - Robert Lehnert. • Metalotecnia fundamental - Dietmar Falk • Seguridad en el trabajo: José Avelino Espeso Santiago, Florentino Fernández Zapico, Minerva Espeso Esposito, Beatriz Fernández Muñiz.

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Mecanizado Básico. Alrededor de las maquinas herramientas Heinrich Gerling

Paginas web consultadas http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-electricas-yaccesorios/amoladora http://edulex.net/vistas/117.pdf http://www.monografias.com/trabajos18/maquinas-herramientas/maquinasherramientas.shtml#ESMERIL http://www.aecim.org/new/files/centro/Esmeril.pdf http://www.construmatica.com/construpedia/Esmeriladora http://www.epaenlinea.com/SitioWeb/TalleresAction.do?codtaller=0071 http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Temario2_IX.html http://www.hitachi-powertools.es/accesorios/discosamoladoras.pdf https://woodtechtooling.com/Espanol/grindingwheels101.html http://www.quiminet.com/ar1/ar_AAssadvcvcd-los-procesos-de-rectificacionhistoria-y-tipos-de-muelas.htm