CABEZAL DIVISOR

1.- CABEZAL DIVISOR:

Para poder ejecutar divisiones en una fresadora es indispensable poseer un aparato o cabezal divisor, tanto mas perfeccionado , cuanto mas preciso y dificultosa sea la operación de tallado.La dificultad va creciendo cuando el tallado exige además de la división propiamente dicha dos manipulaciones simultaneas.a).- inclinación del árbol principal en los planos vertical y horizontal.b).- desplazamiento en hélice de la pieza respecto a la fresa

1.1.- DIVISOR UNIVERSAL:

Conocido también como aparato divisor, es uno de los accesorios mas importantes de la fresadora universal, aunque también se utiliza en las limadoras y maquinas de taladrar y en el trabajo del trazado y control.Este accesorio ofrece la posibilidad de conseguir divisiones directas, indirectas y diferenciales, y unido con el huesillo de la mesa longitudinal de la Fresadora Universal permite la ejecución de hélices.

1.1.1.- DESCRIPCION:Se compone de las sgts partes.

01.- Carcaza 1ª. Cuerpo02.- Huesillo del divisor 03.- Rueda helicoidal con 40 dientes 04.- Tornillo sin fin de una entrada05.- Disco de orificios intercambiables06.- Manivela 07.- Pinza 08.- Tijera09.- Perno de trinquete para división directa10.- Perno de trinquete para división directa11.- Plato divisor para división directa 12.- Perno de arrastre13.- Pieza a mecanizar14.- Fresa

Zócalo (carcaza).-En cuya parte inferior descansa el aparato divisor sobre la mesa de la fresadora. La cara inferior esta provista de unas chavetas que ajustan en las ranuras de la mesa para facilitar su alimentación sobre ella.

Cuerpo.- El cual se ajusta sobre el zócalo o carcazaEl cuerpo puede girar en el zócalo alrededor de un eje horizontal imaginario hasta un ángulo de 180º

Esto posibilita al eje de trabajo o husillo del divisor posesionarse en cualquier ángulo de 0º a 180º.Un limbo gradado determina la posición angular, la cual se bloquea con tornillos.

Husillo del divisor.- (fig. 3)También llamado eje de trabajo.En el va montado una corona sin – fin de bronce duro de 40 dientes, y en uno de cuyos extremos se coloca la pieza que se ha de mecanizar ya sea en un plato universal, entre puntos (fig 2) o en mixto (fig. 4)

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Eje de mando.- (fig.3)Perpendicular al husillo del divisor, constituido por un tornillo sin – fin de una sola entrada de acero al cromo – niquel que engrana con al corona transmitiendo así el movimiento.Su accionamiento se consigue mediante una manivela de radio variable, que va solidaria en el extremo exterior de este eje. El mango de esta manivela dispone de un punzón para inmovilizarla en el agujero correspondiente de un disco que lleva montado el aparato divisor.

Discos de Orificios.- También conocidos por platos de orificios, son unos discos metálicos con una serie de agujeros, dispuestos según circunferencias concéntricas con diferente numero en cada uno de ellas (fig. 5).Tiene por objeto controlar la magnitud del arco que debe girarse la pieza para el fresado.Cada aparato divisor esta provisto de un juego de 3 a 5 discos intercambiables, con el fin de poder resolver el mayor numero de casos de mecanizado. Un juego de discos muy usual es el indicado en el cuadro de la f

ig. 5.

2.- DIVISION DIRECTA.-

Para la elaboración de pequeñas series de divisiones se puede utilizar el plato divisor para división directa (fig. 2) o el aparato divisor simple (fig. 7)Este divisor simple esta constituido esencialmente de un disco (d) sobre cuya periferia se ha efectuado una serie de entalles equidistantes.El disco es solidario al eje (M) del aparato, sobre el cual se monta la pieza a elaborar y que gira con el.Un obturador (O) que funciona a través de una palanca lleva una uña que por medio d un muelle puede entrar en cualquiera de los entalles del disco, fijándolo en la posición requerida.Llegados a este punto, mediante el tornillo de presión (b) se bloquea el eje, y por tanto la pieza, pudiéndose proceder entonces al fresado.

Se repite después la operación descrita fijando el obturador en otro entalle en base a la subdivisión querida. En la división directa una rotación completa del plato divisor, corresponde a un vuelta completa de la pieza. El plato divisor tiene en general 24 entalles u orificios, de modo que puede conseguirse todas las divisiones correspondientes a los submúltiplos de 24: 24, 18, 6, 4, 3, 2.

3.- DIVISION INDIRECTA.-

Es uno de los sistemas de división que permite obtener con el cabezal divisor universal un determinado numero de divisiones, las cuales no pueden lograrse con la división directa.La división indirecta se consigue haciendo girar la manivela y con ella el eje del tornillo sin – fin que engrana con al rueda helicoidal (corona) del husillo del divisor.Generalmente la corona dentada de los divisores universales tienen 40 dientes, mientras que el tornillo sin fin es una entrada. Por lo tanto al girar la manivela del eje de mando (tornillo sin – fin) en una vuelta. La corona habrá girado un diente, o lo que es lo mismo, para que el husillo del divisor (corona) gire una vuelta completa, la manivela de be girarse 40 vueltas. Se dice, pues, que la relación de giro es de 1/40. La constante es por consiguiente, el numero de vueltas que da la manivela por cada vuelta de la pieza. En la mayoría de las divisiones suele ser 40.

CALCULO DE DIVISONES

sabiendo el numero de divisiones N que se han de realizar, se calcularan las vueltas de manivela que correspondan para cada división aplicando la siguiente formula:

nº de vueltas de la manivela = Constante del divisorNº de divisiones que han de realizar

Al aplicar la formula puede presentarse dos casos:1º Que el numero de divisiones (N) sea divisor de 402º Que el numero de divisiones (N) no sea divisor de 40

PRIMER CASO: N es divisor de 40

Ejemplo a efectuar 5 ranuras equidistantes en un eje

Solución:

40 = 40 = 8 vueltas por cada divisiónN 5

Terminada una ranura, para pasar a la siguiente, habría que girar la manivela 8 vueltas completas.

SEGUNDO CASO: N no es divisor de 40

En este caso que es el mas frecuente, puede suceder que N < 40 o N > 40

Ejemplo: N 40Se trata de realizar el tallado de un engranaje de 65 dientes

Solución:

40 = 40 = 8N 65 13Como la división no es exacta, es decir el cociente es una fracción de vuelta, es necesario utilizar un disco de agujeros.

Se busca un circulo cuyo numero de agujeros tenga como denominador 13 o múltiplo de 13.Si se dispone de un circulo de 13 agujeros para cada diente del engranaje habría que girar 8 agujeros.Si no se dispone del circulo de 13 agujeros, se busca otro que sea múltiplo de 13, por ejemplo, el circuito de 39.

Entonces, se tiene que:

8 * 3 = 2413 * 3 = 39 .

Por tanto habría que dar un giro de 24 agujeros en el circulo de 39 para pasar a tallar otro diente.

Ejemplo < 40Se trata de efectuar 35 ranuras en la centena de un cilindro

Solución:

40 = 40 = 5N 35 35

Para cada división la manivela 1 giro mas 5/35 de vuelta. Como no disponemos de disco con 35 agujeros, reducimos la fracción al mínimo termino y luego se multiplica por un numero de modo que el valor de la fracción no cambia y en cambio podemos obtener en el denominador un numero de agujeros disponible en el disco.

5 = 1 = 1 * 3 = 3 por lo tanto 40 = 1 335 7 7 * 3 21 35 21

Esto quiere decir que para pasar a otra ranura habría que girar la manivela 1 vuelta completa y 3 agujeros sobre la circunferencia de 21

NOTA: Este método no permite realizar todas las divisiones. Cuando esto ocurre, hay que recurrir a la DIVISION DIFEENCIAL.

4.- DIVISION DIFERENCIAL:

Con la división indirecta solo puede realizarse aquellas divisiones en las que el denominador de la fracción 40/N sea igual al numero de orificios de uno de los círculos existentes o que al simplificar la fracción, el denominador resultante sea también igual al numero de orificios de uno de los círculos existentes (ver división indirecta)

Ejemplo:Calcular el numero de vueltas (M) de la manivela para los números de divisiones de N de 70 a 75.

M = 40 = 40 = 4 = 12 = 40 no se puede N 70 7 21 73 simplificar

40 no se puede 40 = 2071 simplificar 74 37

40 = 10 40 = 872 18 75 15

Las divisiones en 71 y 73 partes no se pueden realizar por división indirecta ya que puede darse el caso que la fresadora no posee un disco de 71 o 73 orificios, en este caso hay que recurrir a la división diferencial.

En la división diferencial se calcula el numero de vueltas M de la manivela del divisor para un numero de divisiones eligiéndolo mayor o menor. Este numero de divisiones auxiliares N hay que elegirlo de forma que se obtenga fácilmente con los platos divisores existentes y acerca del numero de divisiones reales N.Para llegar al numero de divisiones deseado N debe girarse el disco de orificios, por el valor de la diferencia entre el numero auxiliar de divisiones y el deseado en el mismo sentido o en sentido contrario al de la manivela del divisor (fig. 8). Esta giro de compensación o diferencial del disco de orificios se consigue por medio de las ruedas de cambio de la siguiente manera:La rueda cilíndrica dentada, solidaria del disco de orificios, gira sobre el eje del tornillo SIN – FIN (fig. 9).El movimiento de giro es transmitido desde la manivela del divisor hasta el disco de orificios a través del tornillo sin – fin de la rueda helicoidal de las ruedas de campo del engranaje cónico y de la rueda cilíndrica dentada. Según sean las ruedas de cambio se pueden hacer girar el disco de orificios en el mismo sentido o en sentido contrario al de la manivela del divisor. Si se suprime la rueda intermedia Z, en un giro a izquierdas de la manivela el disco de orificios gira a la derecha.

Figura 3.337. Giro en sentido contrario o en el mismo sentido del plato divisor en la división diferencial.Cuando “p” es mayor que “p´” giro del plato en sentido contrario.Cuando “p” es menor que “p´” giro del plato en el mismo sentido.

A cada cabezal divisor le corresponde un juego normalizado de ruedas de cambio con los siguientes números de dientes:24-28-30-32-36-37-40-48-49-56-60-64-68-72-76-78-80-84-86-90-96-100-120

Con esta serie de ruedas se puede conseguir todas las divisiones hasta 382.

Para realizar la división diferencial hay que hacer por lo tanto 2 cálculos:

1.- Calculo del numero de orificios del circulo a partir del numero auxiliar N.2.- Calculo de las ruedas de cambio para el giro diferencial del disco de orificios.

Ejemplo:

Hay que fresar una rueda dentada con 71 dientes: Datos:

N =71Nº auxiliar de divisiones elegido N = 70

1º calculo : Calculo del numero de orificios y del disco de orificios como si hubiera que fresar 70 dientes.

M = 40 = 40 = 4 = 12 de 12 en 12 orificios N 70 7 21 en el circulo de 21

orificios.

2º calculo:Calculo de las ruedas de cambio para el giro diferencial del plato divisor

FORMULA 1 FORMULA 2

i = 40 (N´- N) i = N´- N *40 N´ N´

i = ruedas de cambio para el giro diferencial40 = constanteN´ = nº auxiliar de divisionesN = nº real de divisiones

CON FORMULA 1 CON FORMULA 2

i = 40 (70 – 71) i = 70 -71 * 40 70 70i = 4 (-1) = -4 = -32 i = -1 (40) = -40 = -4 = -32

7 56 70 70 7 56

Z1 = -32 rueda conductoraZ2 = 56 rueda conducida