Arias Maquinas Herramientas

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE/2017 - FEBRERO/ 2018

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial

Tema: Carrera: Ciclo Académico y Paralelo: Alumnos participantes: Módulo y Docente:

Clasificación Clasificación de las máquinas herramientas herramientas Ingeniería Industrial en procesos de Automatización. Automatización. Quinto Arias Alex Castro Diego Medina Fabián Taller Industrial Ing. Christian Mariño, Mg.

Misión Formar profesionales con capacidad de conducción y liderazgo, que estén a la vanguardia del desarrollo del país, con fundamentos fundamentos y conocimientos científico técnicos, técnicos, sentido social y humanístico, que les permita brindar su aporte decisivo en el manejo, desarrollo e implantación de tecnologías de punta y soluciones integrales aplicadas a enfrentar las necesidades crecientes de la sociedad.

Visión Durante los próximos años la l a Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial se constituirá en la Unidad Académica líder en los ámbitos de acción inherentes a su oferta de carreras profesionales profesionales y a la producción de bienes y servicios de calidad, tendientes a satisfacer las expectativas del área empresarial del país.

I.

TEMA

Clasificación de Máquinas Herramientas Herramientas

II.

OBJETIVO

OBJETIVO GENERAL Investigar los distintos tipos de máquinas herramientas herramientas usadas en el ámbito del taller industrial y otras áreas relativas, a fin de explicar su uso y los distintas clases en las que estas se subdividen.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ESPECÍFICOS ➢ ➢

III.

Analizar los principios y fundamentos del uso de las distintas herramientas así mismo enlazarlas a los distintos campos de utilidad que pueden tener. Revisar la distribución de las distintas maquinas herramientas más populares actualmente y realizar un análisis de sus ventajas y desventajas en comparación a los grupos en los que se subdividen.

RESUMEN

El presente trabajo de investigación investigación se enfoca en el estudio estudio de la clasificación de las distintas maquinas herramientas, en este caso se las clasifico en dos grandes grupos las herramientas herramientas por arranque de viruta y las herramientas por abrasión cada grupo con sus características y


funcionamiento funcionamiento único, así mismo se explica los distintos tipos de herramientas herramientas que se desglosan de estas dando un claro entendimiento de la importancia que estas tienen en el maquinado de materiales puesto que cada material material requiere de un trato distinto.

IV.

DESARROLLO

Mecanizado por arranque de viruta El mecanizado por arranque de viruta, es un proceso de mecanizado que consiste en separar material de una pieza fabricada previamente, previamente, normalmente por fundición, forja y laminación. El nombre de esta técnica se debe a que 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. Las virutas se diferencian entre sí, dependiendo de la herramienta con que se esté mecanizando [1].

Procesos de mecanizado por arranque de viruta En el mecanizado por arranque de viruta se dan tres tipos de procesos:

Desbaste: eliminación de mucho material con poca precisión; es un proceso intermedio que se utiliza para acercarse a las dimensiones finales de la pieza en un corto periodo de tiempo. Requiere alta velocidad de avance y de corte. Acabado: eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a las distintas superficies de la pieza. Se utiliza pensando en tener una superficie con poca rugosidad. Velocidad de avance baja y velocidades de corte altas. Rectificado: Se utiliza para un buen acabado superficial y medidas muy precisas. Las velocidades tanto de corte como de avance son muy altas, desprendiendo partículas por abrasión. Sin embargo, existe una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera, porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta [1].

Arranque Por Traslación de la Herramienta Sierra Mecánica: La sierra mecánica es una herramienta como su nombre indica, para serrar pero de forma mecánica, esta sierra se utiliza para cortar material duro y macizo. La forma de trabajar de este tipo de sierra es el siguiente: la máquina tiene un arco en el cual está la sierra, este arco va oscilando por medio de un motor y nos permite ir cortando el material esta máquina también nos permite ajustar el avance que queramos, este lo ajustaremos dependiendo del material que vayamos a cortar [2].

Tipos de Sierras Por su fuente de energía hay Sierras eléctricas, hidráulicas y neumáticas. También se pueden clasificar de acuerdo a la cuchilla que

Ilustración 1. 1. Sierra Reciprocante Reciprocante


utilicen para el material que cortarán como madera, concreto, metal y otros. Por su tipo de cuchilla existen:

Sierra reciprocante. La sierra reciprocante es una herramienta de uso múltiple para realizar cortes transversales de poca exactitud en muchas situaciones, especialmente especialmente cuando el corte con una sierra manual resulta difícil. Esta herramienta es muy úti l en trabajos t rabajos de corte en instalaciones terminadas terminadas para cortar tubos, piezas de madera, paredes de paneles de yeso, metales en general [2].

Sierra de banda o moto sierra Una moto sierra es una máquina formada por conjunto de dientes de sierra unidos a una cadena accionada por un motor que la hace girar a alta velocidad. Su finalidad es la de cortar troncos, ramas u otros objetos de madera [2]. Ilustración 2. Sierra de banda banda

Sierra circular La sierra circular está indicada para hacer grandes cortes longitudinales. Tienen una guía paralela para hacer cortes paralelos al borde de un tablero, y también pueden hacer cortes biselados inclinando la base [2]. Ilustración 3. Sierra Circular Circular

Sierra sin fin La sierra de cinta consiste en una hoja de metal dentada altamente flexible que es cortada y soldada de acuerdo al diámetro de los volantes de la máquina herramienta en la que va a ser usada, produciendo el corte por deslizamiento deslizamiento continuo sobre la pieza a cortar [2].

Ilustración 4. 4. Sierra sin fin

Sierra angular: Las sierras de cinta de corte angular, están enfocadas para obtener el mejor rendimiento de productividad y vida de cinta para soluciones de estructura metálica [2]. Ilustración 5. 5. Sierra angular angular

Sierra de brazo radial Es una máquina de corte, que consiste de una sierra circular montada en un brazo deslizante horizontal [2].

Sierra bracera

Ilustración 6. Sistema de brazo radial

Sirve para espigar y dividir toda especie de maderas. Consiste en una hoja relativamente estrecha y flexible montada a tensión dentro de un

Ilustración 7. Sierra bracera bracera


marco rectangular, generalmente de madera. La hoja está montada perpendicularmente al plano del marco, de tal modo que la madera que se corta pasa a través del centro del marco [2].

Sierra de vaivén Es una herramienta eléctrica conocida también como sierra caladora. Es una herramienta de mano y corta con un movimiento hacia arriba y hacia abajo alterno. La sierra de vaivén puede cortar curvas o cortes rectos [2]. Ilustración 8. Sierra de vaivén

Limadora La limadora mecánica es una máquina herramienta para el mecanizado de piezas por arranque de viruta, mediante el movimiento lineal alternativo de la herramienta o movimiento de corte [3].

Ilustración 9. Limadora mecánica

La mesa que sujeta la pieza a mecanizar realiza un movimiento de avance transversal, que puede ser intermitente para realizar determinados trabajos, como la generación de una superficie plana o de ranuras equidistantes [3].

Ilustración 10. Mesa de Sujeción de Limadora


Tipos de Limadoras 1) Limadoras mecánicas: Es un procedimiento de mecanización con arranque de viruta el movimiento es proporcionado de forma alternativa. Esta máquina se utiliza para el limado de superficies horizontales, verticales o angulares [3].

Ilustración 11. Esquema de una Limadora mecanica

Limadora hidráulica En esta limadora el carnero se mueve por la acción de un émbolo que desliza en el interior de un cilindro solidario con la bancada de la máquina. La herramienta realiza un movimiento alternativo y la pieza puede avanzar de forma automática o manual [3].

Ilustración 12. Esquema de Limadora Hidráulica

Aplicaciones a la industria La limadora se emplea para aplanar superficies, realizar ranuras, perfiles prismáticos y guías de milano. Las operaciones principales de limado son las siguientes:


1) Planeado, operación de desbaste. 2) Planeado final operación de acabado de superficies planas. 3) Acanalado y ranura do, operación de desbaste en ranuras. 4) Troceado, operación de dividir en trozos.

Ilustración 13. Cortes realizados por la limadora

Mortajadora La mortajadora, también denominadas limadora vertical, es una máquina cuya herramienta animada de movimiento rectilíneo y alternativo vertical o poco inclinado arranca viruta al moverse sobre piezas fijadas sobre la mesa de la máquina. Todo lo indicado para la limadora resulta igualmente aplicable a la mortajadora, excepto que el plano en el que se produce el movimiento principal de corte es vertical. Las mortajadoras se utilizan principalmente para mecanizar ranuras [4].

Ilustración 14. Mortajadora Industrial


Tipos de mortajadoras: Las mortajadoras punzadoras, parecidas a las ordinarias pero de mayor potencia y la especialidad del trabajo. Las mortajadoras sobre pórtico, se utilizan para mecanizar piezas grandes como bastidores de locomotoras, etc [4]. Las mortajadoras transportables, se emplean para mecanizar piezas de muy grandes dimensiones como tapas de turbinas, bancadas de laminadores, etc. Las operaciones son las siguientes: • Planeado de superficies planas. • Rasurados interiores y exteriores. • Estriados. • Contorneados. • Perfilados. • Tallado de dientes rectos.

La Brochadora Una brochadora es una máquina herramienta diseñada y construida para poder mecanizar ranuras. Para ello hace uso de brochas, herramientas de corte multifilo. El principio de funcionamiento de una brocha es como si fuese un buril progresivo donde a medida que avanza entrase en funcionamiento un nuevo buril, habiendo tantos como escalones tiene la brocha [5]. Ilustración 15. Brochadora Industrial

Operaciones que ejecuta la brochadora Las Brochadoras se utilizan para hacer los agujeros acanalados que tienen muchos engranajes que se montan en cajas de velocidades para permitir su desplazamiento cuando se efectúa un cambio de velocidades. También se emplean estas máquinas para mecanizar el chavetero de muchas poleas y engranajes fijos [5].


Ilustración 16. Brochados interiores y exteriores

Tipos de Brochadoras Brochadora Vertical Son del tipo de acción ascendente o descendente. La brocha vertical se parece al cepillo de codo vertical, con la diferencia de que puede utilizarse un gran número de brochas [5].

Ilustración 17. Brochadora vertical

Las Brochadoras verticales descendentes Tienen un mecanismo que hace bajar la guía o piloto (extremo pequeño de la brocha) a un agujero en la pieza de trabajo. Después se conectan tiradores automáticos para las brochas que tiran de ellas hacia abajo sobre la pieza de trabajo [5].

Las Brochadoras verticales ascendentes Tienen la pieza de trabajo colocada debajo de la mesa. La brocha se avanza contra la pieza desde abajo, se conecta con un mecanismo de tracción de brochas y la sube sobre la pieza de trabajo [5].


Brochadoras Verticales Para Superficies Se utilizan para empujar la brocha hacia abajo contra la pieza de trabajo. La brocha está montada en una corredera vertical sujeta en la columna. Esta máquina es para trabajo pesado. La mesa puede tener movimiento lateral y rotatorio [5].

Brochadoras Continuas Para Superficies Tienen mayor capacidad de producción. Las piezas de trabajo se cargan en un mecanismo de impulsión del tipo de cadena y se tira de ellas para pasar frente a las brochas con una cadena continua [5].

Brochadora vertical para chaveteros interiores Dentro de las características más importantes de la entalladora cabe destacar que el espesor mínimo de la brocha es de 3 mm y el espesor máximo es de 20 mm .La altura máxima que puede brochar es de 180 mm .Mientras que el diámetro mínimo a brochar es de 15 mm, el diámetro máximo a brochar depende según la forma y las dimensiones de la pieza. El diámetro exterior máximo de la pieza sin radios es de 460 mm y con radios es de 700 mm [5].

Arranque por traslación de la pieza Cepilladora: Es una operación mecánica con desprendimiento de viruta en la cual se utiliza una máquina llamada cepillo y el movimiento es proporcionado en forma alternativa, y se usa una herramienta llamada buril [6]. La cepilladora, es una maquina un tanto lenta con una limitada capacidad para quitar metal. Codo se utilizan sobre todo para el maquinado de superficies horizontales, verticales o angulares. Se pueden utilizar para maquinar también superficies cóncavas o convexas. La cepilladora para metales se creó con la finalidad de remover metal para producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa [6].

Tipo de trabajo La principal es el planeado, pero también se labran superficies verticales, ranuras, rebajes, etc. El planeado consiste en mecanizar superficies planas, el ranurado consiste en mecanizar ranuras, el rebajado consiste en bajar la cota de una franja longitudinal de la pieza, en realidad un rebaje se puede considerar como un ranurado más ancho y de baja profundidad [6].

Ilustración 18. Tipos de trabajo realizado con Cepilladora


Tipos de cepilladoras Cepilladoras de un montante: Se emplean para el planeado de superficies de piezas muy grandes que no caben entre los dos montantes de una de las cepilladoras anteriormente descritas [6].

Ilustración 19. Cepilladoras de un montante

Cepilladoras de dos montantes (cepilladora de puente.): Son los tipos más usados porque ofrecen gran solidez. Se componen principalmente de una bancada de fundición, a los lados se levantan los montantes C (uno a la derecha y otro a la izquierda) [6].

Ilustración 20. Cepilladoras de dos montantes

El cepillo tipo Biela: Es una maquina un tanto lenta con limitada capacidad para quitar metal. Por tal razón está siendo remplazada rápidamente en los talleres de trabajos diversos por la más versátil fresadora vertical [6].

El cepillo hidráulico: Muchos de los cepillos de codo más grandes son de funcionamiento hidráulico. El ariete de este tipo de cepilladura se mueve por la presión de aceite proporciona por una bomba impulsada por un motor eléctrico. Para cambiar la dirección de la presión del aceite se utiliza una válvula inversora, lo cual hace cambiar la dirección en que se mueve el ariete. El avance de la mesa funciona también mediante la presión de aceite. Los cambios en la velocidad y el avance se hacen por medio de válvulas de control [6].


Ilustración 21. Cepillo hidráulico

Arranque por rotación de la Herramienta Taladradora: La taladradora es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Estas máquinas de manejo sencillo, tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora transmisión para hacerlo [7].

Funcionamiento básico Todas las maquinas taladradoras se caracterizan por algún medio de rotación de la herramienta de corte y el avance de la misma a lo largo de su propio eje, dentro de una pieza estacionaria, para producir un agujero de aproximadamente el mismo tamaño que el diámetro de la herramienta de corte [7].

Tipos de máquinas taladradoras Las máquinas taladradoras se pueden reunir en cinco grupos separados: de columna, radiales, horizontales, de torreta, y de husillos múltiples [7] .

Máquinas taladradoras de columna: Estas máquinas se caracterizan por la rotación de un husillo vertical en una posición fija y soportada por un bastidor de construcción, tipo C modificado [7].


Ilustración 22. Máquina taladradora de columna

Máquinas taladradoras radiales: Estas se identifican por el brazo radial que permite la colocación de la cabeza a distintas distancias de la columna y además la rotación de la cabeza alrededor de la columna [7].

Ilustración 23. Máquina taladradora radial

Máquinas taladradoras horizontales: El taladro horizontal tiende a facilitar la remoción de las virutas y se presta bien para la automatización y para el diseño de máquinas taladradoras del tipo trasladable [7].

Ilustración 24. Máquina taladradora horizontal


Máquinas taladradoras de torreta: Estas máquinas se caracterizan por una torreta de husillos múltiples. Las máquinas taladradoras de torreta permiten varias operaciones de taladrado en determinada secuencia sin cambiar herramientas o desmontar la pieza [7].

Ilustración 25. Máquina taladradora de torreta

Máquinas taladradoras de husillos múltiples: Las máquinas estándar de husillos múltiples: se componen de dos o más columnas, cabezas y husillos estándar, montados sobre una base común. Los taladros de husillos múltiples facilitan la ejecución de una secuencia fija de las operaciones de taladrado por medio del desplazamiento de la pieza de estación en estación a lo largo de la mesa [7].

Ilustración 26. Máquina taladradora de husillos múltiples

La Fresadora Una Fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizado por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. En las fresadoras tradicionales, la herramienta o fresa gira en una posición fija y el desbastado se realiza acercando la pieza a la herramienta.


Las fresadoras sirven fundamentalmente para las fresadoras sirven fundamentalmente para el labrado de piezas planas. Pero en ella puede realizarse también un gran número de realizarse también un gran número de operaciones [8].

Tipos de Fresadoras Máquina Fresadora Horizontal: Esta máquina se presta para toda clase de trabajos. Su característica es el husillo de fresar dispuesto horizontalmente [8].

Ilustración 27. Máquina Fresadora Horizontal

Máquina de Fresar Vertical: Con esta máquina se realizan principalmente trabajos de fresado frontal. El husillo de fresar está dispuesto verticalmente en el cabezal porta fresa. Este cabezal puede girar de tal modo que puede adoptar una posición inclinada [8].

Ilustración 28. Máquina de Fresar Vertical

Máquina de fresar Universal: La característica principal de esta máquina es que tiene un husillo principal para el acoplamiento de ejes portaherramientas horizontales y un cabezal que se acopla a dicho husillo y que convierte la máquina en una fresadora vertical, además, la mesa de fresar puede girar hacia la derecha o hacia la izquierda [8].


Ilustración 29. Máquina de fresar Universal

Fresadoras Circulares: Tienen una amplia mesa circular giratoria, por encima de la cual se desplaza el carro portaherramientas, que puede tener uno o varios cabezales verticales, por ejemplo, uno para operaciones de desbaste y otro para operaciones de acabado [8].

Ilustración 30. Fresadora Circular

Operaciones de trabajo en una fresadora Planeado: tiene por objetivo conseguir superficies Planas. Fresado en escuadra: consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza. Cubicaje: consiste en preparar los tarugos de metal u otro material como mármol o granito. Corte: consiste en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor.

Ranurado recto: Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilíndricas. Ranurado de forma: Se utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, que puede ser en forma de T, de cola de milano, etc.

Ranurado de chaveteros: Consiste en realizar las ranuras longitudinales a ejes en las cuales se alojara la chaveta.


Fresado de roscas: requiere una fresadora capaz de realizar interpolación helicoidal simultánea en dos grados de libertad.

Fresado frontal: Consiste en el fresado que se realiza con fresas helicoidales cilíndricas que atacan frontalmente la operación de fresado.

Fresado de engranajes: se realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor. Mortajado: Consiste en mecanizar chaveteros en los agujeros, para lo cual se utilizan Brochadoras, transforma el movimiento e rotación en un movimiento vertical alternativ .

Fresado en rampa: Es un tipo de fresado habitual en el mecanizado de moldes que se realiza con fresadoras copiadoras o con fresadoras de control numérico.

Fresado de piezas Hexagonales: Las piezas cuya periferia está constituida por caras o por entalladuras repartidas regularmente.

Punteadoras mecánicas Son máquinas especiales de muy alta precisión, cuya herramienta animada de movimiento de rotación realiza operaciones de taladrado, mandrinado o fresado de piezas que permanecen fijas, se desplazan o giran durante la operación. Además las punteadotas tienen como característica que las distingue de todas las demás máquinas herramientas, la extraordinaria precisión con que pueden situarse los puntos de mecanizado en la pieza, traduciendo las cotas de los planos con los desplazamientos de los órganos móviles de la máquina, lo que permite mecanizar en puntos exactos sin necesidad de marcarlos previamente. Además las máquinas más modernas van provistas de dispositivos de repetición automática de operación o de programación por control numérico, lo que permite la utilización de esta máquina con extraordinario rendimiento para la producción en serie [9].

Operaciones realizables con la Punteadoras: Las operaciones fundamentales que realizan las punteadotas son: Taladrar Mandrinar Refrentar • • •

Ilustración 31. Punteadora Mecánica


Mandrinadora Se denomina mandrinadora a una máquina herramienta que se utiliza para el mecanizado de agujeros de piezas cúbicas que deben tener una tolerancia muy estrecha y una calidad de mecanizado buena [10].

Tipos de máquinas mandrinadoras Mandrinadoras para Plantillas: Está diseñada para localizar y hacer agujeros en plantillas, accesorios, matrices, calibradores y otras partes de precisión. Las maquinas mandrinadoras para plantillas, semejan una fresa vertical, pero se construyen con mayor precisión y van equipadas con dispositivos de medición muy precisos, para controlar los movimientos de la mesa [10].

Ilustración 32. Mandrinadora para Plantillas

Mandrinadora Vertical: La mandriladora vertical recibe este nombre, debido a que el trabajo gira sobre una mesa horizontal en forma similar al antiguo torno para cerámica. Las herramientas de corte son estacionarias, excepto para el avance, y están montadas sobre la cruceta de altura ajustable [10].

Ilustración 33. Mandrinadora Vertical


La mandriladora horizontal: difiere de la vertical en que el trabajo es estacionario y la herramienta gira, se adapta al trabajo de agujeros horizontales. El husillo horizontal para sujetar a la herramienta, se encuentra soportado en un extremo y puede ajustarse verticalmente dentro de los límites de la máquina [10].

Ilustración 34. Mandriladora horizontal

Arranque por rotación de la pieza Tornos: Se denomina torno a un conjunto de máquinas y herramientas que permiten mecanizar piezas de forma geo-métrica de revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el ca bezal o ﬁjada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superﬁcie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnólogicas de mecanizado adecuadas [11].

Tipos de torno Torno Paralelo: En esta máquina, el arranque de viruta se produce al acercar la herramienta a la pieza en rotación, mediante el movimiento de avance. En este tipo de tornos se presenta una dificultad en el cambio de las herramientas, ya que no ofrece, en líneas generales, grandes posibilidades de fabricación en serie. Sin embargo, es la máquina más usada frecuentemente en la industria metalmecánica, también es llamada la máquina universal por excelencia, ya que en él y mediante el acoplamiento de algunos dispositivos especiales de fácil montaje, pueden una gran gama de trabajos [11].

Ilustración 35. Torno Paralelo


Torno Vertical: Estos tornos nacieron de la necesidad de tener que tornear elementos de gran tamaño principalmente de poca altura pero gran diámetro, los cuales por su peso se pueden montar más fácilmente sobre una plataforma horizontal [11]. El movimiento principal lo tiene la plataforma donde se monta la pieza, y el movimiento secundario de avance las torres portaherramientas [11]. En los tornos verticales no se pueden mecanizar ejes que vayan fijados entre puntos, porque carecen de contrapunto, así que solamente se mecanizan aquellas piezas que van sujetas al aire con un plato de garras [11].

Ilustración 36. Torno Vertical

Torno de copiado o copiador Este tipo de torno es considerado por muchos como un torno semiautomático desde un punto de vista funcional, puesto que una vez se coloca el material puesta a puntos, se hace girar alrededor de su eje, y paso seguido es sometido a el arranque de viruta mediante una herramienta de corte que se mueve de manera automática, siguiendo la trayectoria impuesta por el perfil de una pieza llamada prototipo [11].

Ilustración 37. Torno de copiado


Torno revólver Ante la necesidad de realizar diferentes operaciones en un mismo amarre de pieza, se desarrolló la torreta revólver; que en principio fue aplicada a tornos convencionales. La evidente incapacidad del torno paralelo para desarrollar trabajos en grandes series ha inducido a los técnicos constructores a presentar un tipo de torno más sólido y resistente, de morfología parecida a la de los tornos paralelos; sin embargo, poseen un cabezal revolver en lugar de porta útil. Como este cabezal se encuentra situado frente al eje principal, no hay espacio para contrapunto. Dicho cabezal es una torre giratoria porta herramienta que por lo general posee 6 posiciones. Esta torre, que representa precisamente la característica de la semiautomaticidad del torno, puede girar un sexto de vuelta presentando una nueva herramienta cada vez que el carro se hace desplazar hacia la derecha. De este modo es posible repetir normalmente, como se requiere en los trabajos en serie, un ciclo preestablecido de operaciones elementales [11].

Ilustración 38. Torno revólver

Tornos automáticos Para una producción en serie de piezas, es evidente que se debe repetir esa sucesión de operaciones de manera mecánica, sin recurrir al empleo de un operario que tenga que parar la máquina y hacer cambios de herramientas y puestas a punto, es decir, intentando reducir los tiempos muertos. Para satisfacer dicha exigencia se recurre a los tornos automáticos, los cuales, por sus movimientos sincronizados y perfectos, reproducen constantemente un mismo ciclo de trabajo en un tiempo muy corto, en comparación a otras máquinas no automáticas, una gran producción horaria de elementos precisos, iguales entre si y a un costo más bajo [11]. Los tornos automáticos son tornos revólver que trabajan de manera automática. Constituyen el primer grupo de máquinas-herramientas con producción de viruta, que fue automatizado; por este motivo, los tornos automáticos van equipados con un mecanismo de mando, el cual, en la actualidad, trabaja mecánicamente mediante excéntricas que reciben los impulsos, aunque también puede ser accionado de manera hidráulica o eléctrica [11].


Ilustración 39. Torno automático

Torno tipo suizo o de cabezal móvil. En la década de los ochenta, ingenieros suizos se dieron a la tarea de crear un torno CNC, capaz de mecanizar con gran precisión piezas minúsculas y complejas, para la famosa industria relojera de su país. El desarrollo de dicho centro de torneado, al que se le conoce como torno tipo suizo o de cabezal móvil, permite el mecanizado de piezas con tolerancias y dimensiones extraordinarias, y posibilita importantes desarrollos en sectores diversos industriales. Su característica principal y que además lo diferencia de los tornos tradicionales, es que posee un cabezal móvil cuyo desplazamiento se realiza longitudinalmente sobre el eje ―z‖, además está compuesto básicamente por una pinza hecha en acero rápido que agarra firmemente el material a mecanizar, un buje guía o ―guide bushing‖, fabricado en el mismo mate rial, con un inserto de tungsteno que es el corazón del maquinado tipo suizo y que alimenta el material hacia la posición de mecanizado; el husillo y las herramientas de torneado exterior están ubicadas todas muy próximas entre sí, y precisamente en el punto de apoyo deslizante [11].

Ilustración 40. Torno tipo suizo o de cabezal móvil


Mecanizado por abrasión: La abrasión es la eliminación de material desgastando la pieza en pequeñas cantidades, desprendiendo partículas de material, en muchos casos, incandescente. Este proceso se realiza por la acción de una herramienta característica, la muela abrasiva. En este caso, la herramienta (muela) está formada por partículas de material abrasivo muy duro unidas por un aglutinante. Esta forma de eliminar material rayando la superficie de la pieza, necesita menos fuerza para eliminar material apretando la herramienta contra la pieza, por lo que permite que se puedan dar pasadas de mucho menor espesor. La precisión que se puede obtener por abrasión y el acabado superficial puede ser muy bueno pero los tiempos productivos son muy prolongados [12].

Arranque por rotación de la muela y traslación de la pieza Electroesmeriladora: Es una máquina herramienta que trabaja los metales por abrasión. El mecanizado por abrasión consiste en el arranque de pequeñas partículas de material; proyectando o frotando sobre éste unos productos llamados abrasivos, cuyos diminutos cristales de agudas aristas actúan como elementos cortantes. Las partículas arrancadas son de forma irregular y de tamaño pequeñísimo, del orden de 0,001 milímetro y menos. No obstante, como son muchos los cristales abrasivos que trabajan a la vez, se logra arrancar una considerable cantidad de material [13]. Generalmente, los abrasivos se emplean en la industria de alguna de las siguientes maneras: •

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•

En forma de muelas giratorias montadas en máquinas apropiadas, como las citadas anteriormente. En forma de prismas de piedra para usar a mano. Fuertemente adheridos a un soporte de tela o papel, constituyendo la lija, de todos conocida. Se utiliza a mano o en máquinas. En polvo que se proyecta con aire a presión contra las piezas o se frota con ellas.


Ilustración 41. Diagrama de Electroesmeriladora

Tipos La electroesmeriladora fija o de pié no es una máquina de precisión, y por lo tanto, solo se emplea para trabajos de fácil ejecución manual, tales como afilado de cinceles (cortafríos), de brocas, rebabado o mecanizado de piezas propias de la especialidad [13].

Ilustración 42. Electroesmeriladora fija

Las electroesmeriladoras efecto [13].

de mesa se montan en el banco de trabajo o un soporte hecho al


Ilustración 43. Electroesmeriladoras de mesa

Las electroesmeriladoras portátiles son máquinas de fácil manejo y muy utilizadas en las Construcciones Metálicas, dada su versatilidad son muy prácticas para el repasado de soldaduras desbarbado, etc. En piezas cuyo manejo resulta imposible o muy dificultoso por su peso y volumen [13].

Ilustración 44. Electroesmeriladora portátil

Aplicaciones Utilizamos la electroesmeriladora para: 1. El afilado a mano de herramientas, brocas, puntas de trazar, cinceles, granetes, etc. 2. El rebajado tosco de algunas piezas templadas o que no exigen ninguna precisión. 3. El desbarbado de piezas de fundición o de soldadura.

Arranque por rotación de la muela y de la pieza Rectificadoras planas o de superficie Estas máquinas son las que presentan el manejo más sencillo, ya que constan solamente de un carro longitudinal que otorga el movimiento de translación a la pieza y l a muela, que imprime el movimiento de rotación. Se distinguen dos subtipos según la posición de la muela:


a) Rectificadoras frontales: la muela gira sobre un husillo vertical, trabaja plana contra la pieza y se desplaza con un movimiento rectilíneo. Se utilizan generalmente para la eliminación rápida del material, aunque algunas máquinas pueden lograr una elevada precisión [14].

b) Rectificadoras tangenciales: la muela gira sobre un husillo horizontal, trabaja de canto sobre la pieza y se desplaza con un movimiento circular y pendular. Se utilizan para trabajos de alta precisión en superficies planas sencillas, superficies abocinadas o inclinadas, ranuras, superficies planas próximas a hombros, superficies empotradas y perfiles [14].

Ilustración 45. Rectificadora frontal y tangencial

Rectificadoras cilíndricas La rectificadora cilíndrica puede funcionar de una variedad de formas, sin embargo, la pieza debe tener un eje central de rotación. Esto incluye pero no se limita a las formas tales como un cilindro, un cono, una elipse, una leva o un cigüeñal. También se distinguen varios subtipos:

a) Rectificadoras cilíndricas externas: el rectificado se realiza en la superficie externa de una pieza entre centros, los cuales permiten la rotación de la misma. A su vez, la muela también gira en la misma dirección cuando entra en contacto con la pieza, tal como muestra la siguiente figura [14].

Ilustración 46. Rectificadora cilíndrica externa

b) Rectificadoras cilíndricas internas: el rectificado se realiza en el interior de una pieza. La muela abrasiva es siempre menor que el ancho de la pieza. Un anillo metálico sostiene a la pieza, imprimiéndole el movimiento, como indica la siguiente figura [14].


Ilustración 47. Rectificadora cilíndrica interna

c) Rectificadoras sin centros: este tipo de máquinas rectifican piezas cilíndricas de dimensiones pequeñas, como casquillos, bulones o pasadores. El mecanismo consta de dos muelas que giran en el mismo sentido, entre medio de las cuales se coloca la pieza, sin sujeción (por eso el mecanismo se denomina “sin centros”) que gira en sentido opu esto al de las muelas, impulsada por el movimiento de la muela de arrastre, que está inclinada un cierto ángulo de entre 1 y 5 grados, dependiendo de la dureza del material a rectificar y del diámetro de la pieza. La figura de abajo muestra un esquema del proceso [14].

Ilustración 48. Rectificadora sin centro

Rectificadoras universales Se trata de las máquinas que ofrecen mayor capacidad de trabajo, ya que mecanizan cuerpos de revolución. Con estas máquinas de gran robustez y envergadura se logra el rectificado tanto de exteriores como interiores de árboles de levas, cigüeñales, interiores de cilindros, conos, camisas y muchas otras piezas [14]. El carro longitudinal de la máquina proporciona el movimiento de traslación a las piezas en rotación a través de su avance y retorno automático provisto por un mecanismo hidráulico, mientras las muelas reciben el movimiento de rotación, opuesto al de la pieza. La dureza o las características de las piezas definen la velocidad de rotación del eje por medio de reguladores de velocidad. La figura de abajo esquematiza las partes principales de una rectificadora universal [14].


Ilustración 49. Rectificadora universal

Rectificadoras con sistema de control CNC Hoy en día, el avance tecnológico ha introducido en el mercado las rectificadoras con control CNC para todos los tipos vistos más arriba, las cuales reúnen una serie de ventajas con respecto a las convencionales, entre las que podemos mencionar: •

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Unificación de movimientos para el rectificado (superior, frontal e inferior) en una sola máquina. Total automatización, con mínima intervención del operario. Mayores dimensiones de la máquina, lo que posibilita rectificar piezas de gran tamaño. Sistemas de sujeción magnética de la pieza. Disponibilidad de diversas formas de bancadas o mesas de trabajo. Mejoramiento de los tiempos y la precisión del rectificado. Incorporación de servomotores para cada eje, lo que permite un posicionamiento más preciso de la pieza control automático del estado de las muelas. Posibilidad de programar coordenadas cartesianas y establecer la distancia exacta de rectificado. Funcionamiento en un entorno cerrado, sin proyección externa de virutas, polvo o residuos.


Ilustración 50. Rectificadoras con sistema de control CNC

V.

CONCLUSIONES

Se llegó a la conclusión de que hay una gran variedad de máquinas herramientas y cada una se adecua a un trabajo distinto haciendo posible realizar un mejor trabajo en cuanto al maquinado de distintos materiales reduciendo de esa manera desechos y especialmente el tiempo que es lo más importante en un área de trabajo.

La mayor diferencia entre las herramientas por arranque de viruta y las de abrasión radica en que las de arranque de viruta son más rápida en cuando al maquinado de piezas sin embargo las herramientas por abrasión aunque son un poco más lentas a comparación de las otras generan un acabado más prolijo.

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Arias Maquinas Herramientas

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