Brocas

1Departamento de Ingeniera Mecnica

Tecnologa Mecnica I

67.15

Unidad 4: Taladros y Sierras

Ing. Guillermo Orlando Castro

2TEMARIO

A) Taladros: de mano, de banco, sensitivos, radiales,universales, mltiples y especiales.- Accionamientos. Cadenas cinemtica. Controles manualesy automticos.- Brocas, distintos tipos. ngulos de corte, afilado.Velocidades de corte y avance.

B) Sierras: de corte en fro, en caliente, y por friccin. Demovimiento alternativo, circular y sin fin.- Cadenas cinemtica. Tipo de herramienta empleada, formade los dientes y traba, distintos materiales.

3TALADRADO

4TALADRADO

El taladrado constituye uno de los procedimientos de trabajoms importantes en la industria metalrgica. Significa laaccin que lleva a producir un agujero cavidad cilndricacon la ayuda de herramientas de corte apropiadas llamadasbrocas comnmente mechas.

Esta herramienta est animada de dos movimientos: uno deellos, el principal, de rotacin llamado movimiento de corte(Mc), y otro de avance rectilneo cuya direccin escoincidente con el eje del agujero que se perfora, llamadomovimiento de alimentacin (Ma) avance.

5TALADRADO

6TALADRADO

La velocidad de rotacin, llamadavelocidad de corte (Vc) vara con laclase de material que se trabaja, deldimetro del agujero a efectuarse ydel tipo de acero empleado en laconstruccin de la broca.

Prescindiendo de la clasificacinsegn su forma, en toda broca seencuentran una ms aristas quecortan pequeas partculas de metaly de una punta central que sirve degua alrededor de la cual giran lasaristas labios cortantes.

7BROCAS HELICOIDALES

La clasificacin tecnolgica de las brocas presenta tres tiposfundamentales, segn su forma:

1) Brocas chatas, planas de punta de lanza (superadastecnolgicamente)

2) Brocas helicoidales americanas salomnicas

3) Brocas especiales


Producto de la experiencia y numerosos ensayos, se lleg adesarrollarse la llamada broca helicoidal, americana, a espiral salomnica. Apareci en Dsseldorf (Alemania) en 1863.

Su concepcin fue inspirada en la necesidad de realizar unaperforacin que posea acabado superficial, estarcorrectamente ubicada, tener el tamao exacto y la virtud dela rapidez en el trabajo.

Las brocas helicoidales, por lo mritos y caractersticasderivadas de su forma, presentan dificultades deconstruccin importantes, hasta el punto de que se requiereel inters exclusivo de fbricas especializadas.

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BROCAS HELICOIDALES

Las brocas helicoidales deben satisfacer la consecucin delos siguientes resultados:

a) Producir agujeros precisos y rectosb) Penetrar fcilmente con el mnimo de energac) Descargar fcilmente la viruta por las ranuras helicoidalesd) Mxima duracin del filo cortante y mnimo desgaste

Para lograr todo esto, es necesario que las brocas posean:

1) ngulos caractersticos correctos2) ngulo de las ranuras correctos para el material a trabajar3) Un buen centrado

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BROCAS HELICOIDALES

La forma bsica de todas las herramientas cortantes paralevantar virutas es la forma de cua. La broca trabajamediante dos aristas cortantes (cuas labios) como unsistema de dos herramientas de cilindrar interiores, lo quepermite formar dos virutas simtricas, con una buenaestabilidad axial.

La broca helicoidal est constituida por las siguientes partes:

A) CuerpoB) PuntaC) Mango, espiga, vstago, caa, zanco cola

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BROCAS HELICOIDALES

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BROCAS HELICOIDALES

El cuerpo es cilndrico, al que se le han practicado doscanaletas, estras gavilanes en hlice y diametralmenteopuestas; es la parte denominada activa.

La profundidad de dichas acanaladuras disminuye a medidaque se aleja de la punta, a los efectos de darle resistencia a labroca, afectando por consecuencia la parte central alma.

La interseccin de estas acanaladuras helicoidales con lasuperficie cnica que forma la punta, da lugar a los bordes,labios aristas cortantes.

La punta est caracterizada por dos bordes cortantes rectos(filos), formando entre s un ngulo llamado ngulo de punta.

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BROCAS HELICOIDALES

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BROCAS HELICOIDALES

ngulos caractersticos de una broca helicoidal

ngulo de incidencia libre ()

ngulo de filo principal talla ()

ngulo de ataque, desprendimiento, despojo salida de viruta ()

ngulo de corte ( = + )

ngulo de punta ()

ngulo de filo transversal ()

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BROCAS HELICOIDALESngulos caractersticos de una broca helicoidal

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BROCAS HELICOIDALESngulos caractersticos de una broca helicoidal

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BROCAS HELICOIDALES

Concepto de centro muerto

La columna de la broca es la porcin de material que quedaintacta en el centro de la misma, la que a medida que seacerca al cabo aumenta su seccin, incrementando as larigidez y resistencia de la broca.El trmino empleado para designar esta seccin ms delgadadel cuerpo de la broca (existente en el fondo de las estras)es el alma de la broca, que viene a ser como la espina dorsal.Debido al espesor de sta y a la incidencia que debe darsedetrs de los filos de los dos labios cortantes para obtener elngulo de incidencia, hace que el vrtice del cono de la puntasea una lnea en lugar de un punto.

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BROCAS HELICOIDALES


Esa lnea a travs del centro de la punta de la broca, entre losdos filos de corte, es llamada centro muerto, y debe unngulo entre 125 y 135 con la lnea de los labios cortantes.

Esta porcin de la punta de la broca obra a manera de unpunzn contra el material en el fondo del agujero que se esttaladrando, produciendo rozamiento y, por ende, calor.

Por eso es llamado centro muerto, porque no efecta ningntrabajo, hacindose notable en las brocas de dimetrosrelativamente grandes (mayores de 12 mm. de dimetro).

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BROCAS HELICOIDALES


En tales casos, para evitar este inconveniente, conviene quela operacin sea precedida por una perforacin con mechapequea, con el objeto de salvar el libre juego del centromuerto, pero tampoco que sea mayor que el espesor delalma.

Este procedimiento es designado pretaladrado, y a la vez,hace que sirva de gua para el resto del trabajo; es decir,obtener un agujero centrado desde el punto de vista prctico.

Como regla, el taladro previo debe ser la cuarta parte deldimetro del agujero definitivo.

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BROCAS HELICOIDALES

Pretaladrado y agujereado inclinado

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BROCAS ESPECIALES

Brocas de centrar

Las brocas de centrar se utilizan para producir,generalmente, los centros de los extremos de las piezascilndricas que se van a hacer girar sobre los puntos-centrosde las mquinas (por ejemplo, del torno, en sujeciones entreplato y contrapunta, y entre puntas).El ngulo de la parte avellanadora es de 60, que es la quecorresponde a todos los centros normalizados.

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BROCAS ESPECIALES

Broca decentrar

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BROCAS ESPECIALES

Brocas de centrar

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BROCAS ESPECIALES

Avellanador

Se utiliza para una operacin de mecanizado consistente enproducir agrandamientos de agujeros en uno de susextremos con seccin cnica, con el objetivo de ocultar lacabeza de tornillos en el plano de la pieza.

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BROCAS ESPECIALESEscariador calisuarSe utiliza para una operacin de mecanizado que tiene porobjetivo dar acabado adecuado (medida final) a agujerospreviamente taladrados, que no pueda lograrse mediantetorneado interior. Los filos de corte estn orientadosparalelamente al eje de giro de la herramienta. La operacinpuede ejecutarse en mquinas de taladrar, en tornos encentros de mecanizado.

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BROCAS ESPECIALES

Brocas con plaquitas intercambiables

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BROCAS ESPECIALES

Brocas con plaquitas intercambiables

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BROCAS ESPECIALES

Brocas con plaquitas intercambiables - Caractersticas

Geometra aprobada y eficiente Gama de dimetros para taladrado previo al roscado M y MF Para aplicacin tanto esttica como rotativa Grandes canales para evacuacin de virutas Plaquitas para prcticamente todos los materiales en acero,fundiciones y materiales no frricos Cuerpo de vida til larga, protegido contra desgaste Tornillos Torx plus para la fijacin segura de las plaquitasintercambiables Alimentacin interna del refrigerante directamente hastael filo de corte

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BROCAS ESPECIALES

Brocas escalonadas de metal duro integral

Un escalonamiento

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BROCAS ESPECIALES


Dos escalonamientos

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BROCAS ESPECIALES


Tres escalonamientos

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BROCAS ESPECIALESBrocas para agujeros de seccin cuadradaEl tringulo de Reuleaux, que es la figura de ancho constantecon el rea ms pequea, se crea por la interseccin de trescrculos a distancias de un radio, o tambin desde untringulo normal, donde desde cada vrtice, con un comps,unimos los vrtices opuestos del tringulo:

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BROCAS ESPECIALESBrocas para agujeros de seccin cuadradaEl que sea de ancho constante, implica que si inscribimos eltriangulo entre dos paralelas, siempre las tocar, giremos eltringulo como lo giremos. Si adems de esas dos paralelasse colocan otras dos perpendiculares (formando uncuadrado en la interseccin), el triangulo deber SIEMPREtocar las cuatro lneas (los cuatro lados del cuadrado), se legire como se le gire:

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BROCAS ESPECIALESBrocas para agujeros de seccin cuadradaEl epicentro del tringulo no est fijo, describe un pequeocrculo. Al girar el tringulo de Reuleaux, con el epicentrodescentrado, dibuja un cuadrado, o mejor dicho, un cuasi-cuadrado, puesto que la figura resultante tiene los bordesligeramente redondeados. Si se pudiera crear una broca apartir de dicho tringulo, al girarla se podra hacer agujeroscuadrados:

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BROCAS ESPECIALESBrocas para agujeros de seccin cuadrada

La taladradora debe tener el centro descentrado,y realizar un pequeo crculo en cada rotacin,para que al girar la broca perfore un seccincuadrada.

De igual forma, tambin se pueden haceragujeros hexagonales con un pentgono deReuleaux, etc. Estas brocas (a gran escala)normalmente se usa en construccin, congrandes mquinas que hacen agujeroscuadrados en el suelo, en los cuales metenpilares ya prefabricados.

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TALADRADO

Proceso de taladrado

Todo proceso de taladrado comprende tener presente lassiguientes precauciones y en el siguiente orden:

1) Preparacin de la pieza a trabajar2) Eleccin de la broca3) Sujecin de la pieza a taladrar4) Sujecin de la broca5) Eleccin de las velocidades de rotacin y avanceadecuadas6) Perforado

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PROCESO DE TALADRADO

Preparacin de la pieza a trabajar

Un taladrado est generalmente indicado por sus dos ejesperpendiculares (ortogonales x/y), y la broca atacaprimeramente en el centro del agujero al empezar a taladrar.

Es por esta razn que debe indicarse siempre la posicin delmismo por medio de su centro, y esta marcacin debe ser,por lo menos, tan grande como el filo transversal de la brocacorrespondiente, para que sta ltima no se desve durante elprogreso del taladrado.

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Preparacin de la pieza a trabajar

Como el efecto producido por la existencia del centro muertose hace ms notable y perjudicial cuando hay necesidad deperforar agujeros grandes (mayores a 12 mm.) en materialmacizo, las agujeros se realizan entonces en dos fases.

Se pretaladrarn primeramente a un dimetro igual a lalongitud del centro muerto, para luego agrandarlo a lamedida definitiva.

El pretaladrado representa al mismo tiempo, adems de unadisminucin de la presin de avance axial, una gua para eltrabajo posterior.

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Eleccin de la broca

En general, se debe tener en cuenta el tamao del agujero ataladrar, el material que se trabaja, el grado de afilado de labroca y las velocidades de corte y avance recomendadas porlos fabricantes.

Particularmente para el agujereado de aceros templados yotros materiales no ferrosos, se utilizan brocas conplaquetas de carburos metlicos, que ofrecen altaproduccin a bajo costo unitario, larga duracin de los filos,mayor eficiencia en la remocin de virutas y alta resistencia ala abrasin, en comparacin con las brocas de acero rpido.

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Sujecin de la pieza

La pieza que se ha de perforar debe ser fijada firmemente a lamesa de la mquina taladradora, y el centro del agujero quese quiere taladrar tiene que hallarse exactamente debajo dela punta de la broca.

No se puede conseguir un agujero vertical si no se parte deun apoyo horizontal franco y plano de la pieza.

Para piezas pequeas y que carecen de una superficie deapoyo adecuada, se fijan en una morza chata.

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Sujecin de la pieza

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PROCESO DE TALADRADOSujecin de la piezaExceptuando piezas muy pesadas, todas las piezas que hande ser trabajadas en la mquina taladradora deben ser fijadasa la mesa de la mquina mediante cualquier tipo de accesorio(topes, planchuelas chatas, grampas, etc.).

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Sujecin a la mesa de la mquina

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PROCESO DE TALADRADOSujecin de la piezaPara piezas cilndricas que deban ser perforadas en formatransversal, y para un mejor control, se utilizan bloques enV y escalonados.

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Sujecin de la broca

La fijacin de las brocas se hace en mandriles portabrocascon asiento cilndrico con mango cnico.

Los mandriles para brocas son dispositivos de sujecin queposeen dos ms mordazas ajustables dispuestas en formaradial, y se utilizan para brocas que tengan mango cilndrico.

El mandril ms utilizado es aqul en el cual el manguitogiratorio moleteado exteriormente, determina el cierre aflojamiento de las mordazas con que se ajusta la broca, ymuy adecuado para brocas pequeas (< 12 mm.).

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PROCESO DE TALADRADOSujecin de la broca

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Sujecin de la broca

Para mayores dimetros es preferible utilizar el montado porcono, que asegura un ajuste enrgico y un centradoautomtico.

La mayora de las brocas tienen el vstago cnico, pudiendointroducirse y fijarse en el husillo porta herramienta dearrastre de la mquina, que posee un mango espiga concono Morse.

El vstago cnico se utiliza con el fin de que las brocaspuedan sacarse fcilmente del mandril mediante un extractorde brocas.

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Sujecin de la broca

Mandril cnico

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Sujecin de la broca

Este tipo de vstago admite insertar rpida y adecuadamentela broca en el mandril husillo de la mquina sin necesidadde elementos fijadores.

El diseo cnico produce una fijacin ms firme a medidaque se aumenta la presin de trabajo (avance). Resulta deajuste automtico, porque durante el trabajo la broca esarrastrada en virtud del rozamiento con la superficie cnicainterior del husillo en la que se ha introducido a presin.

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Eleccin de la velocidad de corte

Se define como velocidad de corte de una broca a lavelocidad tangencial de los extremos de sus filos, y que esigual a la longitud de la circunferencia rectificada deldimetro de la broca multiplicada por el nmero derevoluciones por minuto:

Vc = D . . n/1000 [m/minuto]

Como regla principal, se indica que la velocidad lineal decorte de una broca para un metal determinado debe serconstante, sea cual fuere el dimetro del orificio que sedesee taladrar.

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Eleccin de la velocidad de corte

De lo anterior, se deduce que cuanto ms pequeo sea elagujero a taladrar, mayor deber ser la velocidad de rotacinde la broca.

A fin de obtener el rendimiento mximo de las herramientascortantes, ellas debern trabajar a velocidades de corteapropiadas y debidamente seleccionadas las que,generalmente, han sido obtenidas por experiencias prcticas.

En todos los casos, ser prudente observar las instruccionesdadas por el fabricante ajustarse a tablas existentes.

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PROCESO DE TALADRADOEleccin de la velocidad de corte: Brocas de acero al C

Las velocidades de esta tabla pueden triplicarse utilizandobrocas de acero rpido.

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Eleccin de la velocidad de avance

Se define como avance de la broca el desplazamiento enmm./vuelta que penetra en el material.

Esta avance de alimentacin por cada revolucin de la broca,se hace mayor a medida que aumenta su dimetro. Es decir,que el avance especfico que podr comunicarse a una brocaser tanto mayor cuanto ms grande sea el orificio que seperfore.

En consecuencia, el avance de la broca est limitado por laresistencia mecnica de la misma, la que aumentasensiblemente en proporcin directa a su dimetro.

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Eleccin de la velocidad de avance

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Tipos de mquinas de taladrar: Mquinas de un solo husillo

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Tipos de mquinas de taladrar: Mquinas de varios husillos

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TALADRADORA SENSITIVA O DE BANCO

Son las ms caractersticas en todo tipo de talleres,requiriendo poco espacio y prestndose para trabajos finosde piezas pequeas, hasta agujeros de 13 mm. de dimetro.

En esta mquina, el movimiento de alimentacin de la brocase efecta manualmente, accionando una palancabalanceada con un contrapeso llevando un resorteantagnico en espiral, intercalado entre la punta del extremoopuesto del eje de comando y el cuerpo de la mquina.

Trabajan a velocidades muy altas (10.000 15.000 rpm), y lapotencia del motor elctrico casi nunca supera los 0,5 HP.

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El trmino sensitiva obedece a la simple razn de que eloperador puede, con un poco de prctica y experiencia,sentir la accin de la broca al penetrar en el metal, de modoque sabe durante todo el tiempo que presin debe imprimirle.

El avance de la broca se controla segn la resistencia que senota al accionar la palanca de comando en forma instintivaexclusivamente. Con esto suele evitarse la rotura de lasbrocas pequeas.

La impulsin de estas mquinas generalmente es por mediode correas. Esto elimina toda vibracin que pudiera sercausada por cajas de engranajes, lo cual contribuye ahacerlas ms sensibles.

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TALADRADORA DE BANCO: TERMINOLOGIAGua del Husillo

a = husillob = tuerca de anilloc = camisad = crapodinae = palanca de comandof = pin de alimentacing = cremallera

Cuerpo principal

1 = mesa2 = columna3 = motor4 = camisa del husillo5 = husillo6 = mandril porta brocaMa = movim. de avanceMc = movim. de corte

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Limitador de la carrera de avance

Con el objetivo de taladrar un agujero a una determinadaprofundidad, las mquinas taladradoras se proveenintegradas de dispositivos para limitar el descenso de labroca. El nico ajuste necesario del husillo consiste enlimitar la penetracin de la broca mediante un tope reglable.

El dispositivo consta de una regleta graduadamilimtricamente (b), atornillada por su extremo inferior auna oreja (e) que est unida a la camisa del porta husillo, yun tope regulable (c) que puede colocarse y ajustarse portornillo (t) en cualquier punto divisin de la regleta.

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Limitador de la carrera de avance

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TALADRADORA DE COLUMNA

Concebidas para trabajos ms pesados que la de banco,estn instaladas sobre un fundamento fijo en el suelo,representando el tipo bsico de taladradora que ha servidode punto de partida para el diseo de todos los dems tiposde mquinas de taladrar.

An se emplean en ellas tanto un volante de maniobra comola palanca de mando sensitivo. El volante trabaja a travs deun sin fin, y por esta razn, se emplea para los trabajos mspesados. Cuando se trabaja con brocas ms pequeas conmetales blandos fciles de perforar, se emplea la palancade comando sensitivo.

Pertenecen a la categora de trabajos medianos.

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TALADRADORA DE COLUMNA: TERMINOLOGIA

1 = pieza 5 = broca 1 = columna 5 = camisa del2 = mesa 6 = eje husillo 2 = mnsula husillo3 = carro 7 = columna 3 = carro transversal 6 = husillo4 = mnsula 8 = base 4 = mesa 7 = porta brocas

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TALADRADORA DE COLUMNA: TERMINOLOGIA

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Con los materiales avanzados con que se construyen lasbrocas helicoidales hoy da, es preferible emplear cajas develocidades para todos los movimientos. Estas taladradorasposeen la columna de forma paraleleppeda y ya no la clsicade forma cilndrica, y se caracterizan por tener un bastidorcon guas verticales, que ofrece la rigidez necesaria paratrabajos pesados.

Con estas mquinas, adems de taladrar, se puede escariaralesar, fresar y roscar con gran precisin y notablerendimiento.

Su capacidad de taladrado es hasta 70 mm. de dimetro, ypueden llegar a una potencia de 15 HP.

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Mecanismo Variador de Velocidad

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Para trabajos pesados de gran produccin y piezas difcilesde manipular, se emplea una variante de taladradora decolumna que posee mesas horizontales de desplazamientospor coordenadas y mesas angulares, y que en algunos casospuede estar a la altura de la capacidad de una mquina radial.

Ocupan una posicin privilegiada para la produccin enserie, y aunque los tiempos de mecanizado resulten algo msextensos que en las mquinas radiales, poseen la ventajaque no necesitar trazado previo para el taladrado, gracias alas mesas desplazables horizontal y verticalmente.

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Alta Produccin

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TALADRADORA RADIAL

Es una mquina de concepcin y diseo moderno, apta paratrabajar en condiciones de mximo rendimiento y fabricacinen serie, asegurando siempre la precisin de mecanizado.

Permite la produccin de muchos agujeros en una mismapieza, sin que haya necesidad de desplazarla. Estorepresenta una gran ventaja cuando se trata de piezaspesadas, voluminosas y difciles de manejar.

La principal ventaja de estas mquinas es su gran capacidadde trabajo, que puede llegar hasta 100 mm. de perforado enaceros de 60 Kg./mm2 de resistencia.

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TALADRADORA RADIAL

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TALADRADORA RADIAL

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TALADRADORA RADIAL

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TALADRADORA RADIAL

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TALADRADORA RADIAL: TERMINOLOGIA

Una taladradora radial se compone de las siguientes partes:

1) Base2) Montante de columna3) Brazo orientable bandera4) Cabezal carro porta herramienta5) Husillo mandril6) rganos de comando7) Motor elctrico principal

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1 = base2 = columna3 = brazo radial4 = carro cabezal5 = camisa del husillo6 = husillo7 = porta brocas8 = mesaV V = traslacin vertical del brazof f = traslacin del cabezalr r = traslacin radial del brazoG = movimiento de giro de la mesao y = posiciones lmites del eje husilloS = superficie de trabajo limitada por los

radios R - r

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TALADRADORA RADIAL: COMPONENTES

El cabezal carro porta herramienta posee la facultad detrasladarse a lo largo del brazo, variando la distancia entre eleje del husillo y el eje de la columna, razn por la cual hantomado estas mquinas el nombre de radiales.

Su accionamiento puede ser efectuado a travs de un solomotor de motores separados para los diferentes comandos.

En las mquinas con un solo motor, ste se ubica en la basede la columna sobre el otro extremo del brazo radial. Lacadena cinemtica es ms complicada, por la longitud de lasramificaciones de los movimientos, y por lo tanto, existenmayores rozamientos y menores rendimientos mecnicos.

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En las mquinas de mandos separados, se pueden accionaren forma autnoma la traslacin vertical del brazo, losmovimientos de corte y de avance y la bomba de lubricacin.

Las mquinas ms modernas han aplicado el accionamientopor medio de motores elctricos independientes para cadauno de los movimientos, a saber:- Un motor para el movimiento principal de rotacin (Mc)- Un motor para el movimiento de traslacin del cabezal portaherramienta a lo largo del brazo bandera- Un motor pequeo para la bomba de lubricacinEl movimiento de alimentacin (Ma) es derivado de latransmisin del movimiento principal.

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TALADRADORA RADIAL: CADENAS CINEMATICAS

Motor nico

Motoresindividuales

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La rigidez de la mquina resulta imprescindible para laprecisin de la misma. sta es la razn de la forma yrobustez de las partes que la integran.

Uno de los elementos vitales en cuanto a resistencia serefiere es el brazo bandera, cuya seccin presenta elproblema de hacerla lo ms liviana posible sin disminuir lasnecesarias rigidez y robustez, y adems que sea apta parasoportar las mximas necesidades de mecanizado.

Su forma de mnsula en voladizo y con nervaduras interioresen forma de zig zag, aseguran estas condiciones contra losesfuerzos de flexin y torsin.

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Otro elemento vital lo constituye la columna interna, quedebe estar calculada de modo de soportar el peso de lacolumna exterior, brazo, cabezal y motor, adems de laabsorcin de los esfuerzos provenientes de las necesidadesdel mecanizado.

Es de estructura tubular y est dotada de nervadurasinternas que evita todas las vibraciones y flexiones.

La otra columna, llamada columna externa, se hallaperfectamente centrada sobre la interna y soportada en sugiro por un rodamiento a rodillos en la parte superior, yguiada por una corona de rodillo cilndricos en la parteinferior.

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TALADRADORA RADIAL: CLASIFICACION

Las taladradoras radiales se clasifican en cuanto a tamao ycapacidad de trabajo (dimetro mximo de agujero), y por lalongitud del arco radial (superficie til de trabajo).

La capacidad de adaptacin de una taladradora radial vienedada por:

1) Desplazamiento mximo radial

2) Desplazamiento angular del brazo (rotacin)

3) Desplazamiento vertical del brazo y cabezal

4) Desplazamiento del husillo porta broca

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TALADRADORA RADIAL: CLASIFICACION

Desplazamiento mximo radial se efecta haciendodeslizar el carro porta herramienta a lo largo y por las guasdel brazo bandera.Desplazamiento angular del brazo (rotacin) se obtienehaciendo girar el brazo alrededor del eje de la columna, y conl, todo el mecanismo del carro porta herramienta.Desplazamiento vertical del brazo y cabezal se realizahaciendo ascender descender el brazo en forma mecnica,dado su gran peso.Desplazamiento del husillo porta broca se efecta encualquier posicin del brazo y del carro porta herramienta enforma automtica, para producir el avance de la broca (Ma).

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TALADRADORA RADIAL: CAJA DE VELOCIDADES

1 Gua del husillo 8 Comando manual2 Pin de avance para traslado de 3 Resorte de equilibrio cabezal4 Engranaje de avance 9 Botn de maniobra5 Embrague de avance para la sujecin6 Aro de profundidad hidrulica7 Palanca de embrague

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TALADRADORA RADIAL: MANDOS HIDRAULICOS

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TALADRADORAS DE HUSILLOS MULTIPLES

Para satisfacer las necesidades de alta produccin en laelaboracin de piezas con gran cantidad de agujeros,muchas veces dispuestos ellos en forma simtrica y evitandoel traslado de la pieza para cada agujero, las taladradoras deeje vertical se construyen tambin con varios ejes en unasola mquina. De ah el trmino de husillos mltiples.

Fabricadas ex profeso, los modelos son variados deacuerdo al tipo de produccin que se emplee. En ellas actanmuchas brocas a la vez y en distintos planos, y en una solacarrera de trabajo pueden taladrarse varios agujeros.

El cabezal taladrador va provisto de varios husillosaccionados por un husillo principal.

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Mecanismo transmisorde un cabezal dehusillos mltiples

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En el dispositivo de ejes mltiples, los mismos vieneacomodados dentro de un cabezal cilndrico en forma detronco de pirmide cuadrangular. En l, se han previstomedios para poder ajustar cada husillo a una posicincualquiera dentro de un lmite de alcance radial determinado.

El nmero de brazos soportes que guan a cada uno de loshusillos, cuya posicin puede ser modificada a voluntad,vara desde 4 hasta 150, lo cual proporciona una gama muyextensa de posibles configuraciones geomtricas posibles.

El conjunto de rboles porta brocas son articulados, y latransmisin del movimiento a stos se efecta medianteuniones cardnicas extensibles del tipo telescpico.

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Equipo perforadormltiple horizontal

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ASERRADO

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ASERRADO DE METALES

En la prctica industrial, para obtener fracciones de barrascomerciales de secciones varias (redondas, cuadradas,rectangulares, hexagonales) y de perfiles de varios tipos (U,L, T, doble T), se procede a su corte, tronzado aserrado.

El corte por aserrado mecnico constituye el medio maseficaz para cortar en fro metales de cualquier clase, y seejecuta por medio de los siguientes mtodos:

1) Sierras alternativas de hoja (horizontales)2) Sierras alternativas de calar (verticales)3) Sierras sin fin de cinta (horizontales y verticales)4) Sierras circulares de disco (verticales)5) Sierras de muela (verticales)

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ASERRADO DE METALES

En las mquinas aserradoras alternativas, la herramientaest formada por una hoja dentada rectilnea que se desplazaen un movimiento alternativo de vaivn, en la que cada unode los dientes trabaja como una herramienta de corteindividual. El trabajo se realiza en la carrera activa de la hoja.

En cambio, en las sierras sin fin, la herramienta est formadapor una cinta soldada por sus extremos, montada sobre dosruedas tambores y animada de un movimiento continuo.

Las sierras circulares estn conformadas por un discocircular, provisto de dientes en su periferia, y animadatambin de un movimiento rotativo continuo.

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ASERRADO DE METALES

Cada diente constituye una herramienta que corta una viruta.La sierra corte empujando tirando de ella, y durante elcorte, la sierra animada de un movimiento de traslacin (Mc)penetra en el metal, si cada diente recibe el esfuerzo depresin de corte necesario.Tratndose de sierras mecnicas de movimiento alternativo yteniendo en cuenta que la hoja es flexible, se debercolocarla sobre una montura rgida llamada arco porta hoja,para posteriormente tensarla prudentemente.La resistencia del metal al efectuar el corte tiende a romperlos dientes de la hoja. Har falta pues, apretarlamoderadamente durante la carrera de trabajo y aliviarladurante el retroceso.

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ASERRADORAS CON MOVIMIENTO ALTERNATIVO

La sierra alternativa, tambin llamada serrucho mecnico, esuna mquina que reemplaza la accin fsica del operario porun movimiento de vaivn ms regular. El arco sujeta una hojade mayores dimensiones, y la accin resulta ms uniforme.

En estas mquinas, la presin de trabajo se ejerce porpesos dispuestos sobre el arco que actan sobre l, y sonregulables por desplazamiento del mismo contrapeso.

Existen dos tipos de mquinas, segn su accionamiento:

1.- Mecnicas2.- Hidrulicas

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Sierra alternativa mecnica

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ASERRADORAS CON MOVIMIENTO ALTERNATIVOSierra alternativa mecnica

Consiste en una base (M) sostenida mediante cuatro patas por una bancada. En el plano superior, slidamente unido formando parte de la bancada, se halla un montante (S) en elque se encuentra soportado un eje (D), que en uno de susextremos lleva montado un plato manivela (F), cuyo mun(G) de articulacin de la biela (F) puede trasladarse en formaradial, para poder regular la longitud de carrera de la sierra.Articulado al eje (C), un arco (B) se desplaza sobre las guas(G) de un brazo en voladizo (A) que con su propio pesopresiona sobre (H), y sta a su vez sobre la pieza a cortar (N).Un contrapeso (Q) desplazable a voluntad colocado en elextremo opuesto de la barra (R) permite graduar esta presin.

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Sierra alternativa mecnica

Su accionamiento, que es exterior, llega a la polea (P) querecibe as su movimiento de giro. Sobre su eje est montadoel engranaje z1, que con el z2, reduce la velocidad en el ejede trabajo (D). El engranaje z2 es solidario con el platomanivela de mun desplazable (G).

El dentado de la hoja no debe ejercer ninguna presin sobrela pieza durante el retroceso de la sierra. En el cuerpo de lamquina se disponen topes de profundidad y un dispositivode desacople automtico que, apenas la hoja de sierratermina de cortar, produce la cada del arco sobre un tope deseguridad.

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Sierra alternativa hidrulica

El accionamiento es conseguido a travs de un motorelctrico que mueve una bomba rotativa que su quesuministra el fluido a presin, el cual acta por medio de undispositivo distribuidor dentro de un cilindro, provocando elmovimiento rectilneo del mbolo utilizado por el arco desierra.

La ventaja principal del mando hidrulico la constituye laflexibilidad del avance del arco porta sierra durante el corte,gracias a la constancia de la presin de corte, amortiguandolas sobrecargas que pudieren presentarse.

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Sierra alternativa vertical de calar

Se utilizan para trabajos livianos y de carcter especfico, loscuales no deben superar los 200 mm. de longitud.

Su carrera activa es de arriba hacia abajo, obtenida por unaleva con mun excntrico, y el nmero de carreras porminuto se encuentra entre 230 y 600, segn la dureza delmetal a calar.

Es necesario taladrar previamente en la chapa a calar, losagujeros que permitan el paso de la hoja de sierra caladora.

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Herramientas: Hoja de sierra

Se trata de una hoja metlica, rectilnea y dentada por una desus aristas, siendo la otra lisa. Se construyen en aceros al C,aceros rpidos, aceros al Cr Va y aceros al Co.

La caracterstica ms importante la constituye el valor delpaso (p) en dientes por pulgada, que debe serlo en funcinde la dureza del material a cortar y de su seccin.

As, para chapas y caos delgados el paso ser menor quepara secciones macizas.

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Hojas deSierra

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Herramientas: Hoja de Sierra

Se utilizan para las hojas de sierra los dentados siguientes:

1) Dentado regular (dientes finos) 24 32 dientes/pulgada.Para cortes en acero rpido, acero fundido, metales duros,cobres, latones, secciones de poco espesor, cortes de caos,tubos, cables chapas delgadas, etc.2) Dentado de garganta ancha (dientes gruesos) 14 18dientes/pulgada. Para cortes en barras, materiales slidos ymetales de paredes gruesas en hierro dulce y acero al C.3) Dentado de gancho su ngulo positivo ayuda a losdientes a morder ms eficazmente en el material, ycontribuye a obtener virutas rizadas.

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ASERRADORAS CON MOVIMIENTO ALTERNATIVOHerramientas: Hoja de Sierra Tipos de dentado

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Los dientes de las hojas de sierra pueden ser trabados triscados, con el objeto de facilitar el corte y el guiado. Eltrabado se hace de dos maneras: alternado simple doble.En el alternado simple, se hace un doblez a la izquierda yotro a la derecha por cada diente (cruzado). Adecuado para elcorte de fundiciones no ferrosas, aluminio de espesor fino,magnesio, metales no ferrosos, tuberas, lminas delgadasde acero, baquelita, etc.En el alternado doble, se hacen un par de dientes alternadossimples y se interrumpe por uno derecho por cada vez. Parauso general en mquinas de aserrar verticales

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Los dientes triscados alternos, seguidos a continuacin porun diente recto, hacen las veces de limpiadores,reduciendo la carga de viruta.

Los dientes triscados ondulados estn conformados por tresdientes izquierdos en forma gradual, seguidos por uno recto,y luego tres dientes derechos en forma gradual. Esta formaelimina el desgarramiento de los dientes y expulsa porcompleto las virutas, lo cual acelera el trabajo y permitetolerancias ms reducidas de material en la hendidura decorte.

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Las puntas de los dientes se someten a un tratamientoespecial de temple que las hace muy resistentes al desgaste,mientras que el resto de la hoja es relativamente dctil, paraevitar roturas por carencia de flexibilidad.

Para las puntas, se emplean los siguientes materiales:

1.- Aceros de aleacin (Cr Ni Mo Va Co)2.- Aceros de alta aleacin (W)3.- Aceros rpidos y extra rpidos

Debe haber siempre de 3 a 4 dientes en situacin de corte.

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Herramientas: Hoja de Sierra Dimensiones y dentado

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ASERRADORAS SIN FIN DE CINTA

Utilizan hojas de sierra provistas en rollos de 10 a 15 metros,del cual se cortan del largo requerido y se sueldan luego ensus extremos. Esta hoja ya soldada tiene la longitud fijada deacuerdo a la mquina, y siempre se tiene en cuenta unpequeo margen adicional para soldaduras posteriores,despus de roturas previsibles.

La sierra cinta est constituida por una cinta sin fin de acerodotada de dientes por una arista, y se mueve apoyndosesobre dos ruedas tambores. El paso del dentado es fino parael corte de metales de pequeo espesor, y grande para elcorte de espesores mayores. Tienen anchos que van desde 4a 30 mm. y espesores desde 1 a 1,5 mm.

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En cuanto al tensado de la sierra, demasiada intensidad en elmismo produce la pronta fatiga de la sierra y fracturas de lamisma, as como daos a los rodamientos y ruedas tambores de la mquina.

Por el contrario, tensado demasiado flojo producir un cortedefectuoso, dientes mellados y atascamiento en el corte

Debe tensarse la cinta de forma tal que no se escurra cuandose est operando, pudiendo resultar un reajuste de vez encuando, para compensar el estiramiento de la cinta.

Cuando la mquina est parada, la tensin debe disminuirse.

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Terminologa de dientes de sierra sin fin de perfil normal

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Estas mquinas permiten el corte de piezas ms grandes quelas alternativas, pero no son recomendables para cortarmetales duros, puesto que en tal caso la presin que habraque ejercer tendra que ser tan grande, que traera aparejadogeneracin de calor y posible rotura de la cinta sierra.

Estas mquinas presentan la ventaja de la eliminacin deltiempo pasivo de retorno de la hoja sierra de las mquinasalternativas, as como la eliminacin del desgaste debido alcalentamiento, ya que teniendo mayor longitud (13 veces eldimetro mximo de corte), se enfra por contacto con el aire.

Los modelos ms modernos poseen la cinta sin fintrabajando en forma horizontal inclinada.

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ASERRADORAS CIRCULARES DE DISCO

La herramienta utilizada en estas mquinas es un disco deacero de gran temple y dureza, con dientes de corte tipofresa, tallados en su periferia.

Su empleo es muy reducido debido al costo de los discosdentados. Su aplicacin se halla justificada cuando se tratade cortar materiales redondos de acero, tubos metlicos ymetales de elevado costo.

El mayor inconveniente de este tipo de mquinas es lalimitada seccin de corte de las piezas, en relacin con eldimetro del disco.

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Las sierras circulares son de tres tipos, a saber:

1) Para aserrado en fro actan como las fresadoras,trabajando a altas velocidades tangenciales, conalimentacin automtica. El movimiento principal y el dealimentacin (avance) lo tiene la herramienta, que giraalrededor de su eje y avanza transversalmente hacia la barraa cortar.

El avance de la sierra puede ser de dos maneras: a guasrectilneas a brazo oscilante.

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Avance a guasrectilneas

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Avance a brazooscilante

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Avance a brazooscilante manual

(sensitiva)

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2) Para aserrado en caliente se utilizan principalmentepara cortar perfiles laminados de cualquier clase y seccin.Tienen gran capacidad de corte, ya que la sierra funciona auna velocidad tangencial de 95 m/s.

Al hacer contacto la sierra con la pieza a cortar, se produceun fuerte roce que se convierte rpidamente en calorcreciente, el cual quema y desprende las partculas de metalen contacto con la periferia de la sierra.

Esta sierra va refrigerada algo ms adentro de la zona decorte por un chorro abundante de agua a cierta presin, y surendimiento es superior al de las mejores sierras en ms de30 veces, pasando los 1000 cortes con una sola hoja.

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3) Para aserrado por friccin se utiliza un tipo especial desierra circular que no posee dientes; a lo sumo, entallas en laperiferia, la cual se halla grafitada. Cortan por friccin,trabajando a gran velocidad tangencial (100120 m/s),engendrando el rozamiento el calor suficiente para provocarla volatilizacin del material.

El aserrado por friccin no es un proceso de corte, sino aligual que el mtodo de cortar metales mediante sopleteoxiacetilnico (oxicorte), es un proceso de quemado.

El corte es muy rpido y el aire cumple la misin derefrigeracin.

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Herramientas: Sierra circular

Comprende una hoja de forma circular, que se asemeja a unagran fresa de cortar. De hecho, su forma de trabajar es igual.

Debido a su fragilidad, esta herramienta debe girar biencentrada y sujeta entre los soportes laterales de sujecin.

Debe cuidarse que no se enclaven en la entalladura y facilitarla evacuacin de las virutas, para lo cual es esencial que eljuego lateral (las puntas de los dientes deben ser ms anchasque el cuerpo de la sierra, y los dientes deben estarinclinados alternativamente hacia uno y otro lado) sea eladecuado.

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Sierra circularintegral

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De acuerdo a la forma del dentado se tiene:

1) Dientes corridos gruesos, semigruesos, medianos, finos

2) Dientes con cortes laterales alternados

3) Dientes de gran rendimiento compuestos por dientes dedesbaste y de afinado alternados. Los primeros presentanmayor alturas y se hallan biselados lateralmente a 45.

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Las graduaciones del dentado establecidas por las normasDIN son las siguientes:

Dentado fino corte de chapas delgadas y entalles pocoprofundos.

Dentado medio trabajos generales y cortes de profundidadmedia sobre materiales diversos

Dentado basto cortes profundos sobre materiales duros ytenaces, entallas poco profundas sobre materiales blandos

Dentado entrado para aleaciones del Al y Mg

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Atento a su construccin, las sierras circulares puedenconstituir dos clases: integrales (dientes tallados en elmismo disco) y de sectores insertados (dientes postizos).

Estas ltimas generalmente son de gran dimetro y requierenuna tcnica constructiva especial, pues los dientes debentener un perfil racional, a fin de cumplir las exigencias demxima productividad.

Estn constituidas por un disco de chapa de acero tratadotrmicamente, entre 2 y 7 mm. de espesor, en cuya periferiase hallan dispuestos una serie de sectores dentados deacero extra rpido, los cuales van remachados y fijados enlas escotaduras del disco.

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Sierra circularde dientespostizos

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ASERRADORAS CON MUELA DE ABRASIVO

Su principio de funcionamiento es similar a la sierrascirculares, pero son de menor rendimiento, y encierran elpeligro de la rotura de la muela en cualquier maniobraerrnea, ya que sta ha de ser forzosamente delgada.

Poseen la ventaja de que puede cortarse en brevsimo tiempoacero templado, vidrio, porcelana y otros materialescermicos, dejando las superficies lisas y libres de rebabas.

Las muelas empleadas son de xido de aluminio paramateriales tenaces y de carburo de silicio para materialesms frgiles, con aglutinante de bakelita resinas artificiales.

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Discos abrasivosde corte

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Estas mquinas poseen avance manual, para poder regular lavelocidad de corte en forma sensible, de acuerdo con lacalidad del material.

Con un avance excesivamente pequeo, el material secalienta hasta el rojo vivo, lo que deber evitarse al trabajarel acero templado.

La refrigeracin debe proveerse en forma abundante yconstante, con aceite soluble y agua.

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Comparando una sierra circular del mismo tamao a un discode corte abrasivo, ste ltimo tiene una infinidad de dientes;pero para que trabajen todos a la vez, es necesaria unavelocidad de corte considerablemente ms elevada.

Es natural que en el corte con discos abrasivos se tienda aconseguir cortes estrechos. Por eso se los construye lo msdelgados posible.

En la industria metalrgica se utilizan discos de 2,5 mm. deespesor con dimetro de 300 mm. y de 3,2 mm. con dimetrode 400 mm.

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Para usos especiales existen todava ms delgados, hasta 0,1mm. de espesor. Estos discos de corte son muy delicadoscontra la presin lateral, debido precisamente a su limitadoespesor. Por lo tanto, debe haber juego en la sujecin deldisco, as como en los bujes del eje.

La granulacin de los discos de corte se elige relativamentegruesa, para que el disco no se empaste ni se queme.Algunos fabricantes, con miras a una mayor refrigeracin,hacen especialmente speras y filosas las superficieslaterales de los discos, por medio de finas rayaduras enforma de espiral.

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VELOCIDADES DE CORTE PARA ASERRADO

Para aserradoalternativo,

circular, sin fin y con muela

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VELOCIDADES DE CORTE PARA ASERRADO

Solo para aserradocircular por friccin

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GRACIAS POR VUESTRAATENCION

Ing. Guillermo Castro

Brocas

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