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DUOC MAIPÚ TÉCNICO EN ELECTRICIDAD Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL

Procesos Mecánicos con Arranque de viruta

Curso: 017v Alumnos: José Ignacio Andrade Godoy Profesor: Luis Alberto Martínez Troncoso Fecha: 5 de Abril del 2013

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Indice Portada……………………………………………………………………………………………………1 Índice…………………………………………………………………………………………………….....2 Introducción………………………………………………………………………………………………3 Procesos mecánicos o mecanizados…………………………………………………………………4 Mecanizado con arranque de viruta……………………………………………………………………5 Mecanizado manual………………………………………………………………………………………7 Torno Paralelo………………………………………………………………………………………..…8 Rectificadora……………………………………………………………………………………………12 Fresadora……………………………………………………………………………………………….13 Tipos de fresas…………………………………………………………………………………………14 Taladro…………………………………………………………………………………………………..17 Tipos de brocas…………………………………………………………………………………………18 Mecanizado Automático en Centros de Mecanización CNC………………………………………19 Conclusión………………………………………………………………………………………………20 Referencias……………………………………………………………………………………………….20

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Introducción En el siguiente trabajo investigativo se pretende explicar de forma clara y didáctica en que consisten los “Procesos mecánicos con arranque de viruta.” El cual se refiere a un tipo de proceso de manufactura de piezas o partes de maquinas de todo tipo, mediante la utilización de diversos utensilios, de las cuales cabe mencionar las herramientas de corte, de perforación, de desbaste y acabado. A diferencia de otros tipos de manufactura de partes mecánicas este se caracteriza por dejar un material sobrante al momento de elaborar determinada pieza. Este material sobrante se denomina viruta la cual se asemeja al aserrín de la madera (en caso de utilizar herramientas de corte, desbaste y acabado) pero este es generalmente de composición metálica. En caso de utilizar herramientas de perforación como por ejemplo brocas, en máquinas que usen determinados tipos de fresas (un tipo de herramienta de para la mecanización) y en tornos este material excedente o sobrante se presenta como laminas de diferentes tamaños en forma de espiral. Además y haciendo referencia al párrafo anterior se dará a conocer diferentes tipos de “maquinas herramientas” que intervienen en este tipo fabricación de piezas, y que dentro de las mas comunes podemos encontrar: el torno paralelo, rectificadora, fresadoras, esmeriladoras, centros automáticos de mecanizado CNC, entre otros. A continuación se dara paso a la explicación mediante conceptos generales que nos ayudaran a comprender mejor en que consiste ell tema a tratar.

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Procesos Mecánicos o Mecanizado

Un mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de operaciones para la elaboración de piezas mecánicas .Se realiza a partir de productos semielaborados como lingotes, trozos de algún metal u otros elementos previamente conformadas por otros procesos como moldeo o forja. Los productos obtenidos pueden ser finales o semielaborados que requieran operaciones posteriores. Dentro de los productos o elementos mecánicos mas comunes que podemos elaborar mediante el mecanizado se encuentran ejes, bujes, engranajes y otros elementos que grafican las siguientes imágenes.

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Mecanizado con arranque de viruta En la elaboración de una determinada pieza el material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada. Este proceso de fabricación puede ser manual o bien automático en un centro de mecanización CNC.

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A continuación en las imágenes se muestra cómo

en el proceso se arranca la viruta.

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Mecanizado Manual En este tipo de fabricación de partes mecánicas interviene un operario el cual da forma a la pieza utilizando múltiples herramientas como por ejemplo: torno paralelo , fresadora, rectificadora, taladro de pedestal.

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Torno paralelo Esta máquina-herramienta opera haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centrado) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas y que se quieran obtener.

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Todos los tornos desprenden viruta de piezas que giran sobre su eje de rotación, por lo que su trabajo se distinguirá por que la superficie generada será circular, teniendo como centro su eje de rotación. En el torno de manera regular se pueden realizar trabajos de desbastado o acabado de las siguientes superficies:  Cilíndricas (exteriores e interiores)  Cónicas (exteriores e interiores)  Curvas o semiesféricas  Irregulares (pero de acuerdo a un centro de rotación) Se pueden realizar trabajos especiales como:  Tallado de roscas  Realización de barrenos  Realización de escariado  Moletiado de superficies  Corte o tronzado  Careado Las principales características de los tornos son las siguientes: Característica

Descripción

Potencia

Representada por la capacidad del motor en HP.

Distancia puntos

entre Es la longitud que existe entre el husillo principal y la máxima distancia al cabezal móvil.

Peso neto

Peso de toda la máquina

Volteo sobre bancada

la Es el máximo diámetro que una pieza puede tener. Se considera como el doble de la distancia que existe entre el centro del husillo principal y la bancada. (radio máximo de trabajo de una pieza)

Volteo escote

el Distancia del centro del husillo a la parte baja de la bancada, no siempre se especifica porque depende si la bancada se puede desarmar.

sobre

Volteo sobre el carro

Distancia del centro del husillo al carro porta herramientas.

Paso de la barra

Diámetro máximo de una barra de trabajo que puede pasar por el husillo principal.

Número velocidades

de Cantidad de velocidades regulares que se pueden obtener con la caja de velocidades.

Rango

de El número de revoluciones menor y mayor que se

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velocidades en RPM

pueden logras con la transmisión del torno.

Los tornos se pueden clasificar de diferentes maneras: Clasificación Por movimiento principal

Nombre su Vertical

Tornos de taller

Características El eje Z del torno es vertical, por lo regular se utilizan para el trabajo en piezas de gran peso.

Horizontal

Son los tronos más conocidos y utilizados, el eje Z del torno es horizontal y puede haber de varios tamaños.

Torno de banco

Tornos pequeños que se montan sobre un banco o una mesa de trabajo robusta, se usan para piezas ligeras y y pequeñas.

Torno rápido

Torno que se utiliza para operaciones de corte ligero y de acabado, se monta sobre una mesa y es fácil de operar y mover.

Torno para cuatro herramientas o de taller mecánico

Está equipado con una serie de accesorios que permiten realizar una serie de operaciones de precisión. En su torre porta herramientas se pueden colocar cuatro herramientas.

Torno de escote Torno que tiene una sección en su o bancada bancada que se puede desmontar bajo partida el plato, con esto se pueden trabajar piezas de mayor diámetro. Torno de Tornos de Son tornos de taller con un aditamento semiproducción semiproducción copiador o un sistema de lectura digital o copiadores que permite copiar piezas que serían muy difíciles de hacer sin un patrón (ejemplo los cerrajeros).

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Tornos para Torno revolver o Son tornos que se utilizan cuando se producción en de torreta deben producir una gran cantidad de serie piezas iguales, tienen un solo husillo y varias herramientas, pueden tener hasta 20 diferentes herramientas las que pueden actuar una por una o varias al mismo tiempo. Torno Produce en serie y de manera automático de automática, se utilizan para la un solo husillo producción en masa de piezas que requieren de refrentado, cilindrado y barrenado, pueden trabajar dos o más herramientas al mismo tiempo y se controlan por medio de sistemas de lectura digital. Tornos control numérico

de Equipos que se controlan por medio de cintas magnéticas o consolas de computadora. Pueden tornear ejes de casi cualquier tamaño y forma, hacen trabajos con varias herramientas al mismo tiempo, existen tornos CN que pueden tener una torre revolver con 60 herramientas.

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Rectificadora La rectificadora aunque parecida al torno es una máquina herramienta, utilizada para realizar mecanizados por abrasión, con mayor precisión dimensionales con múltiples aplicaciones capaz de afilar una gama muy amplia de herramientas en acero rápido, herramientas con punta de carburo, cortador rotatorio de metales fresa espiral, sierra para ranurar metales, cortadoras cilíndricas, fresa de disco y de refrentar, cortadora involuta de engranajes, cortadora de hierros angulares, cortadora convexo y cóncavo, fresa de espiga, cortadora de ranuras, etc. La rectificadora es para conseguir mecanizados de precisión tanto en dimensiones como en acabado superficial, a veces a una operación de rectificado le siguen otras de pulido y lapeado. Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento térmico, utilizando para ellos discos abrasivos robustos, llamados muelas. Las partes de las piezas que se someten a rectificado han sido mecanizadas previamente en otras máquinas herramientas antes de ser endurecidas por tratamiento térmico y se ha dejado solamente un pequeño excedente de material para que la rectificadora lo pueda eliminar con facilidad y precisión.

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Fresadora Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas.

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Tipos de fresas Según la forma de los dientes se distingue: Fresas de dientes puntiagudos. * Las fresas cilíndricas tiene filos únicamente en su periferia. Se utilizan para desbastar y afinar superficies planas con la fresadora horizontal. * Las fresas cilíndricas acopladas, con dientes helicoidales de sentidos opuestos, tiene la ventaja de que el empuje axial queda parcialmente compensado. * Las fresas frontales cilíndricas tiene dientes no solamente en la periferia, sino también en una de las caras frontales. Se prestan para trabajar superficies planas y rebajos en ángulo recto. Fresas en forma de disco. * La sierra circular se usa para cortar piezas y para hacer ranuras estrechas, como en las cabezas de los tornillos. * Las fresas para ranurar con dientes rectos sirven para fresar ranuras planas. Para evitar el roce lateral, van ahuecadas con la muela por ambos lados. * Las fresas de disco de dientes triangulares se usan para chiveteros profundos. * Las fresas de discos cruzados van provistas de filos dirigidos alternativamente a la derecha y a la izquierda. * Las fresas de discos acoplados en ranuras pueden volver a su anchura primitiva mediante interposición de las convenientes arandelas. * Fresa de disco en posición de trabajo. Fresa con vástago. * Las fresas de vástago son fresas frontales cilíndricas de pequeño diámetro. El vástago sirve para sujeción. Las fresas de vástago con corte a la derecha y hélice a la derecha o las de corte a la izquierda con hélice a la izquierda, pueden salirse del husillo como consecuencia del

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empuje axial. Para evitar esto, el mango de la fresa va provisto de una rosca de apriete que sirve para fijarla en el husillo de fresar. * Las fresas de vástago se prestan para fresar ranuras en T. * Las fresas para agujeros rasgados tienen dos filos y se utilizan para el fresado de chaveteras y de agujeros rasgados. Fresas de forma. * Las fresas angulares son necesarias para la ejecución de guías prismáticas. * La fresa frontal angular se utiliza para el mecanizado de guías en ángulo. * Las fresas de un solo filo se utilizan para pequeños trabajos de fresado de forma. Con el fresado cilíndrico, se trabajan superficies planas. Las fresas cilíndricas se usan para desbastar y afinar las superficies, y las frontales realizan rebajos en ángulo recto. Entre las piezas fresadas por este tipos de fresado, se encuentran, superficies de apoyo, por ejemplo, de matrices, superficie de junta estanca, superficies de deslizamiento, por ejemplo, para rieles, superficies de guía o correderas, etc. Con el fresado por discos, se fresan entalladuras estrechas. Por ejemplo, cabezas de tornillos, fresado de chaveteras, tanto planos como profundos, también se utilizan para curvas, arcos circulares y toda clase de perfiles. Con el fresado con vástago, se realiza el fresado de piezas hexagonales, fresados de chaveteras y agujeros rasgados, cabezas de tornillos, tuercas, ejes de chavetas, ruedas dentadas, etc. Con el fresado de formas, se obtienen guías prismáticas, guías en ángulo, cuñas, reglas de acero para taller, de variadas formas, como de filo, de tres aristas, de cuatro aristas, con sección rectangular, etc. En la siguiente página se muestran imágenes de algunos tipos de fresas.

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Taladro La taladradora es la máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas mediante brocas en los talleres mecánicos. Tienen dos movimientos: El de rotación y avance.

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Tipos de brocas Cabe mencionar que existen diferentes tipos de broca dependiendo de el material a mecanizar. Las brocas para metales también pueden utilizarse sobre plástico y madera. Las más comercializadas son de Acero rápido o HSS (High Speed Steel) aunque con variaciones en el tipo de aleación y calidad de la broca. Los subtipos de broca HSS más comunes son: HSS Rectificada. Es apropiada para metales semiduros como el latón, cobre o aluminio. Ofrece buena precisión y duración operativa de la broca. HSS Laminada. Tiene una calidad inferior y proporciona una menor duración de la broca. No ofrece mucha precisión en la perforación. También es la más económica. HSS Titanio rectificada. La aleación de titanio que recubre la broca hace aumentar mucho su duración y precisión. Con ella se pueden taladrar todo tipo de metales como el acero inoxidable. También se puede utilizar en sistemas de gran producción con una adecuada refrigeración. HSS Cobalto rectificada. Se trata de una brocas de alta calidad que permiten taladrar los metales más duros. Pueden ser utilizadas con rápida velocidad de corte y soporta muy bien temperaturas altas sin refrigeración.

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Mecanizado Automático en Centros de Mecanización CNC Un centro de mecanizado es una máquina altamente automatizada capaz de realizar múltiples operaciones de mecanizado en una instalación bajo CNC (control numérico computarizado) con la mínima intervención humana. Las operaciones típicas son aquellas que usan herramientas de cortes rotatorios como cortadores, fresas y brocas. Este sistema de mecanizado destaca por su velocidad de producción como ventaja y los altos costos como desventaja.

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Conclusión En conclusión, los procesos mecánicos con arranque de viruta son solo un tipo de manufactura de partes mecánicas, las cuales pueden ser fabricadas por un operario utilizando variadas herramientas o por el contrario en un centro CNC en donde todas estas herramientas son controladas por un computador y que para la construcción de dicha pieza es necesario desprender gran cantidad de material de la pieza bruta, quedando como residuo ,material sobrante, excedente la denominada “Viruta”.

Referencias www.buenastareas.com Galería de imágenes de www.google.cl www.dwmaquinaria.com www.wikipedia.org procesosmecanicosyfresadoras.blogspot.com/ www.aprendizaje.com.mx rectificado-222.blogspot.com

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