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PROF. ING. RUBEN ARIAS LOPEZ Maquinar piezas por fresadora

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CUESTIONARIO UNIDAD 2

1. ¿Qué es el cabezal universal divisor? El cabezal universal divisor es un accesorio de la fresadora, en realidad es uno de los accesorios más importantes, diseñado para ser usado en la mesa de la fresadora. Tiene como objetivo primordial hacer la división de la trayectoria circular del trabajo y sujetar el material que se trabaja. Se usa para ejecutar todas las formas posibles de divisiones. Es un accesorio muy preciso y versátil. Sujeta la pieza en uno de sus extremos, bien sea en la copa universal, entre copa y punta o entre puntas y es posible producirle un movimiento giratorio a la pieza en combinación con el movimiento longitudinal de la mesa para el fresado de hélices.

El cabezal divisor se necesita para la fabricación de piezas en las que hay que realizar trabajos de fresado según determinadas divisiones (ruedas dentadas, cuadrados y hexágonos, árboles de chavetas múltiples, fresas, escariadores). Con su ayuda también es posible fresar ranuras en espiral.

2. Menciona los tres objetivos primordiales que tiene el cabezal divisor.

a) Soportar uno de los extremos de la pieza.

b) Comunicarle cuando ello es necesario un movimiento de rotación.

c) Permitir de acuerdo a su perfeccionamiento, trabajos de división indirecta para el tallado de engranes rectos y helicoidales.

3. Menciona los tres tipos más comunes de montajes para mecanizar piezas en el cabezal divisor.

1) Montaje al aire.

2) Montaje entre puntas.

3) Montaje entre copa y punta.

4. Menciona la clasificación del cabezal divisor.

CABEZAL DIVISOR SIMPLE: su aplicación principal es en el talado de engranes

rectos, fresar un cuadrado, un hexágono regular, etc.

CABEZAL DIVISOR UNIVERSAL: este aparato permite además el tallado de engranes

cónicos y helicoidales.

CABEZAL DIVISOR UNIVERSAL CON ENGRANAJES SATELITES: este aparato es

una variante del cabezal universal pero está provista de un tren de engranes, lo que

permite una más extensa cantidad de divisiones que en los cabezales divisores citados

anteriormente.

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CABEZAL DIVISOR SIMPLE: este aparto divisor, es el más usual debido a la relación

del engranaje “sin fin” que es de 40/1.

Un extremo del tornillo sinfín tiene sobrepuesta una manivela para darle giro de

rotación y siendo el tornillo de una entrada al dar una vuelta hace girar el engrane

sinfín, 1/40 de vuelta debido a que el engrane tiene 40 dientes por lo que al dar 40

vueltas al tornillo, el engrane dará una vuelta.

Este cabezal divisor se complementa con unos discos taladrados en una o ambas

caras con barrenos espaciados, y de acuerdo con la cantidad de barrenos que tenga en

cada circunferencia aparecerá marcado con un pequeño número, de esta manera se

facilitara la selección del circulo de barrenos para una división dada.

5. Menciona los métodos de aplicación en el cabezal divisor.

Métodos de aplicación

Se pueden aplicar estos métodos:

División directa

División indirecta

División angular

División diferencial

Fresado de ranuras espirales

División directa

En el cabezal divisor universal se puede aplicar el sistema de división directa, como si se tratara de un divisor simple.

En el procedimiento de división directa no están engranados el tornillo sin fin y la rueda helicoidal. El engrane se obtiene en virtud del giro de un cojinete rotativo excéntricamente en que va soportado el tornillo sin fin. La división se produce en un disco divisor que generalmente tiene 24 agujeros o muescas (entalladuras) pero algunas veces también 16, 36, 42 ó 60.

El disco divisor en el que encaja un punzón divisor, está fijado al husillo del cabezal. En cada paso de división, el disco divisor y con él la pieza girada en las correspondientes distancias entre agujeros. No pueden obtenerse más divisiones que las que permiten, sin resto, el número de agujeros o muescas del plato divisor. De este modo pueden realizarse divisiones son dispositivos sencillos, que generalmente poseen discos

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recambiables. Mediante la división directa se opera más rápidamente que con los otros procedimientos.

El divisor universal funciona en esta forma por tener un planto con ranuras, fijo al husillo principal, y un trinquete que encaja en las ranuras.

Generalmente el plato trae 24 ranuras, pero algunos traen 16 – 32 – 42 ó 60 ranuras.

La siguiente es la fórmula para la división directa con cabezal divisor universal:

F = K

N

F = número de ranuras que se deben girar

K = número de ranuras del plato

N = número de divisiones que se requieren

Observaciones

La división directa es muy limitada.

Es aplicable cuando las divisiones que se requieren obtener corresponden a un submúltiplo del número de ranuras del plato.

Para fresar cada cara es necesario encajar el trinquete en la ranura correspondiente y bloquear el husillo del cabezal.

No hay que contabilizar la ranura donde quedó el trinquete para la nueva división.

Desencajar el trinquete para cada nueva división.

Si el cabezal lo permite, aislar el husillo de la rueda (corona) ya que el movimiento entre ambos no es necesario.

División Indirecta

Es uno de los sistemas de división que permite obtener un determinado número de divisiones, que no se lograrían por la división directa.

En la división indirecta el husillo del cabezal divisor es accionado a través de un tornillo sin fin y una rueda helicoidal. La relación de transmisión del mecanismo de tornillo sin fin es 40 : 1, es decir que 40 revoluciones de la manivela divisora suponen una revolución del husillo del cabezal divisor. Si, por ejemplo, se quiere tener una división decimal, para cada paso parcial serán necesarias 40 : 10 = 4 vueltas de la manivela divisora.

Para 32 divisiones, por ejemplo, se necesitarán 40 : 32 = 1 8/32 = 1 ¼ revoluciones. Para poder realizar el ¼ de revolución, hará falta un disco de agujeros con una circunferencia de agujeros cuyo número sea divisible por 4, por ejemplo la circunferencia de 16 agujeros daría ¼ de 16 = 4. La manivela divisora desplazable

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radialmente se ajusta en esta circunferencia de agujeros y se hace girar en 4 distancias entre agujeros. En este procedimiento de división se sujeta el disco de agujeros mediante la clavija de fijación.

Los discos de agujeros son recambiables. Tienen por lo general de seis a ocho circunferencias concéntricas de agujeros con diferentes números de agujeros. Dentro de cada circunferencia las distancias entre agujeros son iguales. La división se facilita mediante la utilización de la tijera de dividir . Se ahorra uno el tiempo perdido en el engorroso recuento de agujeros, expuesto además a equivocaciones. Entre ambos brazos de la tijera siempre tiene que haber un agujero más que el número de espacios entre ellos que se había calculado. Para evitar errores en la división hay que tener cuidado al seguir dividiendo, de que la manivela gire siempre por error, habrá que retroceder suficientemente la manivela para eliminar la acción del recorrido muerto, y entonces volver a girar hacia delante.

También pueden realizarse por el procedimiento indirecto divisiones que vayan dadas en forma de ángulo.

Figura: Discos de agujeros

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Figura : Empleo de la tijera en la división

Las operaciones de cálculo se ejecutan tomando como base la relación existente entre el tornillo sinfín y el número de dientes de la corona.

La regla para determinar el número de vueltas de la manivela, el número de agujeros y la circunferencia de agujeros del disco divisor, así:

Consideremos la relación 1/40, o sea que la corona tiene 40 dientes y el tornillo sinfín una entrada. Cuando hayamos dado una vuelta en el tornillo sinfín, la corona habrá desplazado un diente y el husillo 1/40 de vuelta.

Si hacemos girar la manivela 20 vueltas, la corona se habrá desplazado 20 dientes, y por lo tanto, el husillo con la pieza habrá dado ½ vuelta.

Para saber el número de vueltas que se deben dar a la manivela con objeto de lograr un determinado número de divisiones en el husillo, aplique la siguiente fórmula:

F = K

N

F = número de vueltas de la manivela

K = número de dientes de la corona

N = número de divisiones por efectuar

n de dientes de las ruedas de cambio de tal modo que el avance de la mesa para una revolución completa de la pieza sea igual al paso pedido para la hélice.

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6. Menciona los círculos de barrenos que tiene el disco o plato de barrenos que hay en el cabezal divisor del taller mecánico.

lado A : 47, 41, 37, 31, 27, 23, 20, 19, 15 círculos de barrenos o agujeros. lado B: 49, 43, 39, 33, 29, 24, 21, 19, 17 círculos de barrenos o agujeros.

7. Se desea tallar un engrane recto de 28 dientes (28 divisiones), con un cabezal divisor cuya relación del engranaje sin fin es de 40/1 por el método de división indirecta y el plato o disco a utilizar tiene la siguiente relación de círculo de barrenos:

49, 43, 39,33, 29, 24, 21, 19 y 17 círculos de barrenos o agujeros.

F = K

N

F = número de vueltas de la manivela=?

K = número de dientes de la corona=40

N = número de divisiones por efectuar=28

𝐹 =40

28= 1

12

28÷

4

4=

3

7𝑋

3

3= 1 𝑉𝑈𝐸𝐿𝑇𝐴

9

21

𝐵𝐴𝑅𝑅𝐸𝑁𝑂𝑆

𝐶𝐼𝑅𝐶𝑈𝐿𝑂 𝐷𝐸 𝐵𝐴𝑅𝑅𝐸𝑁𝑂𝑆

Esta operación de girar la manivela 1 vuelta completa mas 9 barrenos, en el círculo de 21 barrenos se realizarán para tallar cada diente.

8. Se desea tallar un engrane recto de 78 dientes (78 divisiones), con un cabezal divisor cuya relación del engranaje sin fin es de 40/1 por el método de división indirecta y el plato o disco a utilizar tiene la siguiente relación de círculo de barrenos:

49, 43, 39,33, 29, 24, 21, 19 y 17 círculos de barrenos o agujeros.

F = K

N

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F = número de vueltas de la manivela=?

K = número de dientes de la corona=40

N = número de divisiones por efectuar=78

NOTA: cuando las divisiones por hacer, sean mayores a 40, la manivela se operara en la forma siguiente:

𝐹 =40

78÷

2

2=

20

39

𝐵𝐴𝑅𝑅𝐸𝑁𝑂𝑆

𝐶𝐼𝑅𝐶𝑈𝐿𝑂 𝐷𝐸 𝐵𝐴𝑅𝑅𝐸𝑁𝑂𝑆

Esta operación de girar la manivela 20 barrenos, en el círculo de 39 barrenos se realizará para tallar cada diente.

9. Seleccionar el número de cortador con paso diametral 16 y calcular las dimensiones de un engrane recto, por el sistema de paso diametral, conocidos el numero de dientes y el paso diametral.

DATOS:

N= 44

D.p=P=paso diametral= 16

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De la tabla anterior se selecciona el cortador numero 3 (35 a 54 dientes), por lo tanto el cortador seleccionado tendrá la siguiente información: No. 3 – 16 Dp – 35 a 54 En donde: 3 es el numero de cortador en el juego 16 D.p = paso diametral 16 35 a 54 = para tallar de 35 a 54 dientes.

CALCULO DE ENGRANES (PASO DIAMETRAL)

DATOS: PASO DIAMETRAL P = 16 NUMERO DE DIENTES N = 44

pulgadas

milímetros

DIAMETRO EXTERIOR

2.875

73.025

DIAMETRO PRIMITIVO O

2.75

69.85

DE PASO

PROFUNDIDAD UTIL

0.125

3.175

DEL DIENTE

PROFUNDIDAD TOTAL

0.1348

3.4242375

DEL DIENTE

SUPLEMENTO

0.0625

1.5875

DIAMETRO DE FONDO 2.6054

66.176525

DIAMETRO DE CLARO 2.625

66.675

P

ND

P

W2

'

P

W157.2

P

S1

SDDc 2

P

ND

P

W2

'

P

W157.2

P

S1

WDf 2

SDDc 2

P

N 2

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CLARO 0.0098

0.2492375

PASO CIRCULAR

0.1963

4.98727834

ESPESOR DEL DIENTE 0.0982

2.49363917

Y ESPACIO ENTRE DIENTES

10. ¿Qué es un engrane? Es el elemento básico de los engranajes y son piezas cilíndricas de material sólido con ranuras simétricas a su alrededor. Las ranuras que forman los dientes evitan los resbalamientos en una transmisión. El engrane es la parte fundamental de los engranajes que son combinaciones de ruedas dentadas utilizadas para transmitir un movimiento giratorio de un eje a otro.

11. Por medio de que se designan los diferentes tipos de engranajes. Se designan por la posición que tienen los dientes respecto al eje de rotación del engranaje.

12. Menciona los engranajes más comunes.

Engranajes rectos.

Engranajes cónicos.

Engranajes helicoidales.

Engranajes de tornillo sinfín.

13. Para que se emplean los diferentes tipos de engranajes.

Engranajes rectos: se emplean para conectar arboles cuyos ejes son paralelos. Los engranajes rectos se utilizan para transmitir movimientos de rotación entre ejes paralelos. Los dientes son paralelos al eje de rotación.

P

C157.0

P

P

'

2

'PTE

P

C157.0

P

P

'

2

'PTE

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Engranajes cónicos: los dientes son tallados sobre una superficie cónica, se

emplean entre ejes cuyas líneas de centro se cortan. Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto, por medio de superficies cónicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de intersección de los ejes. Son utilizados para efectuar reducción de velocidad con ejes en 90°. Estos engranajes generan más ruido que los engranajes cónicos helicoidales. Se utilizan en transmisiones antiguas y lentas. En la actualidad se usan muy poco.

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Engranajes helicoidales: tienen sus dientes tallados a cierto ángulo con el eje de rotación. Los engranajes helicoidales tienen la ventaja que transmiten más potencia que los rectos, y también pueden transmitir más velocidad, son más silenciosos y más duraderos; además, pueden transmitir el movimiento de ejes que se corten. De sus inconvenientes se puede decir que se desgastan más que los rectos, son más caros de fabricar y necesitan generalmente más engrase que los rectos.

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Engranajes de tornillo sinfín: consiste de una rueda tallada con diente helicoidal,

la cual es accionada por un husillo o tornillo sinfín. Es un mecanismo diseñado para transmitir grandes esfuerzos, y como reductores de velocidad aumentando la potencia de transmisión. Generalmente trabajan en ejes que se cortan a 90º. Tiene la desventaja de no ser reversible el sentido de giro, sobre todo en grandes relaciones de transmisión y de consumir en rozamiento una parte importante de la potencia.

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14. Describe los menús de la pantalla principal del Mechanical Desktop

DIBUJO MECANICO ASISTIDO POR COMPUTADORA MECHANICAL DESKTOP 2004

Familiarización con el sofware Mechanical Desktop

Para entrar al paquete Mechanical Desktop presiona con el botón izquierdo del mouse

después continua la siguiente ruta Todos los programas > Autodesk > Mechanical Desktop 2004

DX y selecciona .

Al abrir el sofware se mostrara en la pantalla lo siguiente.

Partes que integran la pantalla.

Menú Principal: En este se encuentran todos los menús desplegables del paquete así como los

comandos para realizar cualquier tipo de modificación al dibujo diseñado.

Área Grafica: Es la parte donde se realizan todos los trazos requeridos para crear, modificar o

finalizar

un dibujo, bosquejo, pieza, etc.

Barra de Herramientas: Son utilizadas para acceder de forma rápida y directa a los comandos sin

necesidad de utilizar el área de menú principal, el comando a utilizar se activa con tan solo dar un

clic

con el botón izquierdo del mouse sobre el icono que lo contiene.

Estas se pueden encontrar en cualquier parte de la pantalla ya que se puede cambiar de posición

como

lo requiera el usuario.

Línea de comandos: Es la parte en la que se escriben los comandos a utilizar de forma directa sin

necesidad de acceder al menú principal o a los iconos de las barras de herramientas.

Desktop Browser: Es una interfase grafica en la que encontraras ayuda para crear y modificar tus

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diseños.

Área de Presentaciones: Se encuentra en la parte inferior del área grafica, en ella están las opciones

model o presentaciones graficas en papel (Layout´s).

Configuración de la pantalla.

Para configurar la pantalla como se muestra en la figura 1 que contiene barras de herramientas

(Draw,

Layers, Object Snap, Properties y Standard) y el Desktop Browser se procede de la siguiente forma.

Barras de Herramientas

En el Menú Principal dar clic con el botón izquierdo del mouse sobre View > Toolbars > Customize Toolbars…. En la ventana llamada Customize; seleccionar la pestaña con el nombre Toolbars, en el área de

Menú

Group seleccionar AMDTACAD y en el área de Toolbars seleccionar Draw, Layers, Object

Snap,

Properties y Standard como se muestra en la figura 1.2 y por ultimo presionar Close.

Desktop Browser

En el Menú Principal dar clic con el botón izquierdo del mouse sobre View > Display > Desktop

Browser.

Nota: Realizar esta operación si no se muestra en la pantalla alguna barra de herramientas o el

Desktop

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Browser.

Como resultado obtenemos la pantalla como se muestra en la figura 1.

Ahora fijaremos los limites de trabajo del área grafica, con los que trabajaremos en adelante, de la

manera siguiente.

En el Menú Principal dar clic con el botón izquierdo del mouse sobre Assist > Format > Drawing

Limits

En la línea de comandos aparece lo siguiente

Specify lower left corner or [ON/OFF] <0.00,0.00>: .

Especifica la esquina inferior izquierda, por default marca <0,0>, ya que esta posición es la que nos

interesa solo presiona enter para pasar a la siguiente instrucción.

Specify upper right corner <420.00,297.00>: 420,297 .

Especifica la esquina superior derecha, por default marca <420.00,297.00> u otro número, ya que

utilizaremos el tamaño A3 el cual es de <420,297>, se teclea esta dimensión seguida de un enter para

completar el comando.

Ya que tenemos fijos nuestros limites de trabajo, ahora activaremos, figura 1.3, snap(salto) y

grid(cuadricula).

En el Menú Principal dar clic con el botón izquierdo del mouse sobre Assist > Drafting Setting > Drafting Setting…

En la ventana llamada Drafting Setting seleccionar la pestaña con el nombre Snap and Grid,

seleccionar Snap on (F9), grid on (F7), Grid snap >Rectangular snap, el espacio del snap será

seleccionado en x=2.5 y en y=2.5, el espacio del grid será en x=10 y en y=10 como se muestra en la

figura 3 y por ultimo presionar OK.

Nota: Para activar o desactivar el snap presionar la tecla F9 y para activar o desactivar el grid

presionar la tecla F7, que se encuentran en la parte superior del teclado.

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Los layer´s o capas a utilizar en esta práctica y durante todo el curso, se muestran en la tabla1.

Configuraremos estos layer´s de la manera siguiente.

De la barra de herramientas Layer´s

Seleccionar el icono , en la ventana que aparece en el área grafica, llamada Layer Properties

Manager seleccionar New y aparecerá un nuevo Layer, en el cual puedes modificar sus propiedades

(Nombre, Color, Tipo y Ancho de línea) solo dando doble clic con el botón izquierdo del mouse

sobre

cada propiedad.

Realiza la operación hasta crear todos los layer´s que se muestran en la tabla No.1, hasta que la

ventana

Layer Properties Manager se vea como muestra la figura 1.4.

Ya que la ventana se encuentra como en la figura anterior solo presiona OK, para cerrar la ventana.

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Maneras de introducir puntos o coordenadas en Mechanical Desktop

Coordenadas absolutas.

Las coordenadas rectangulares absolutas se miden a partir del punto de origen. Para especificar las

coordenadas absolutas se deberán escribir los valores de las componentes sobre los ejes X,Y,Z,

separados por una coma. En caso de necesitar desplazamientos negativos se coloca un signo de resta

(-)

antes de cada magnitud.(Ejemplo, 10,-20,15).

Las coordenadas polares absolutas consideran la introducción de coordenadas bidimensionales como

un desplazamiento a partir del origen (0,0), en este caso se deberá especificar el desplazamiento con

una distancia y un ángulo, separados por el símbolo <. (Ejemplo, 35<100). Los ángulos positivos se

miden en sentido contrario a las manecillas del reloj, partiendo del ángulo de grado 0 que se localiza

a

lo largo del eje x positivo.

Nota: Si requieres colocar el ángulo con signo negativo coloca el signo de resta (-) antes de la

magnitud

del ángulo (Ejemplo 10<-30).

Coordenadas relativas

Este tipo de coordenadas son tomadas a partir del último punto. Para utilizarlas debe anteceder una

arroba (@) a las coordenadas requeridas (Ejemplo, @5,3, indica un desplazamiento de 5 y de 3 en la

dirección en x y y sucesivamente a partir del ultimo punto de una línea o arco trazado. @5<20, indica

un desplazamiento de 5 con un ángulo de 20 positivamente a partir del ultimo punto de una línea o

arco

trazado).

15. Describe los comandos utilizados en Mechanical Desktop

COMANDOS DE MECHANICAL DESKTOP

line= línea

circle= circulo

trim= recortar

region= crear región

dimstyle= modificar cotas

boundary= crear región para achurar (rayado en cortes)

hatch= para achurar

wblock= crear un block

amcencross= líneas de centres círculos

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text= texto

extrude= extruir

mview= insertar dibujo de modelo a layout

erase= borrar

copy= compiar

array= arreglo

scale= escala

subtract= subtraer un barreno

explode= modificar un block dibujo o texto en un layout (hoja nueva)

endp= punto final de

tan=tangente