INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE TRAZADO

INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE TRAZADO

El trazo (o trazado) es el proceso de inscribir o marcar centros, círculos, arcos o líneas rectas sobre el metal, para definir la forma del objeto, la cantidad de metal a eliminar durante el proceso de maquinado, y la posición de las perforaciones a realizar. El trazo ayuda al mecánico a determinar la cantidad de material por eliminar, aunque el tamaño de los cortes para desbaste y acabado deban verificarse con mediciones reales. Todos los trazos deben hacerse a partir de una línea base o de una superficie terminada, para asegurar un trazado preciso, dimensiones correctas, y una posición adecuada de los orificios o perforaciones. La importancia de un trazo adecuado es esencial. La precisión del producto terminado depende en gran medida de la precisión del trazado. El plano no indica cuánto material debe eliminarse de cada superficie de la pieza fundida o de trabajo; sólo muestra a qué superficies debe darse acabado. El trazado de perforaciones, ya sea en materiales huecos o macizos, es tan importante como el de otras dimensiones sobre la pieza. Los trazos pueden ser de dos clases: básicos o de semiprecisión, y de precisión. Un trazado de semiprecisión puede implicar el uso de mediciones básicas e instrumentos de trazo, como la regla y los comparadores de superficie (Trusquin o gramil). Generalmente no es tan preciso como el trazo de precisión, que requiere del uso de equipo más refinado, corno el calibrador vernier de alturas. Sí la pieza no debe estar muy precisa, no hay que perder tiempo haciendo un trazado de precisión. Por lo tanto, hágase el trazo tan simple como lo permitan los requisitos de la pieza.

MATERIALES, INSTRUMENTOS Y ACCESORIOS BÁSICOS PARA EL TRAZADO L A precisión del trazado es muy importante para la condición precisa del producto terminado. Si el trazado no es correcto, la pieza no podrá ser utilizada. El estudiante debe por lo tanto darse cuenta de que un buen trazo implica el uso adecuado y cuidadoso de todos los útiles para el trazado. AUXILIARES PARA EL TRAZO La superficie del metal usualmente es recubierta con un material químico (“solución”) para hacer visibles las líneas de trazo. Hay varias clases de soluciones para trazo disponibles. Sin importar la que se utilice, la superficie debe estar limpia y libre de grasa. La solución para trazado más comúnmente utilizada es el tinte azul para trazo (Figura 19-1). Dicho tinte de secado rápido, cuando se aplica en una capa ligera sobre la superficie de cualquier metal, producirá un fondo de contraste para las líneas marcadas con rayado. El tinte para trazo puede aplicarse con un trapo, un cepillo o un pincel, o rociarse sobre la superficie de trabajo.

INSTRUCTOR: RICARDO MARISCAL CHUSCANO [email protected]

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Puede producirse una superficie de color cobrizo si se aplica a la superficie de una pieza de acero limpia, una solución de sulfato de cobre (CuSO4) a la cual se le han añadido unas gotas de ácido sulfúrico. Cuando se utilice esta solución, la superficie de la pieza debe estar completamente limpia y libre de grasa y marcas digitales.

FIGURA 19-1 La superficie de trabajo debe cubrirse ligeramente con tinte para trazo antes de comenzar el trazado. (Aerosol o tiza) NOTA: El sulfato de cobre debe emplearse solamente en materiales ferrosos. Es particularmente útil cuando se producen rebabas calientes, que pueden afectar otros materiales de trazado y borrar las líneas de trazadas. Con frecuencia se usa una mezcla de polvo de bermellón o cinabrio, y barniz en el caso del aluminio, ya que algunos compuestos para el trazado atacan a ese metal. Se debe utilizar alcohol para rebajar dicha solución o para quitarla de la pieza de trabajo. Las superficies de las piezas fundidas o de acero laminado en caliente, usualmente se preparan para el trazo aplicando gis a tiza sobre la superficie. Una mezcla de cal y alcohol, que se adhiere fácilmente a la superficie áspera de las piezas fundidas, se utiliza a menudo con este propósito. MESAS Y MÁRMOLES PARA EL TRAZADO El trabajo de trazado puede hacerse en una mesa de trazo (Figura 19-2), o sobre un mármol (Figura 19-3), hecho de granito o de hierro fundido. Las mesas y placas de trazo de granito se consideran mejores que las de hierro fundido que: • No se forman rebabas • No se oxidan • No son afectadas por cambios de temperatura • No tienen esfuerzos internos, y por lo tanto no se torcerán ni distorsionarán • Son no magnéticas • Pueden utilizarse para verificación cerca de máquinas rectificadoras, ya que las partículas abrasivas no se incrustan en la superficie • Son menos caras que una placa o plancha de hierro fundido de tamaño similar


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FIGURA 19-2 Una mesa con plancha de granito da una superficie de referencia

precisa para el trabajo de trazo.

FIGURA 19-3 Mármol o plancha base de hierro fundido para trazado.

Las placas de granito están disponibles en tres colores: negro, rosa y gris. Las de color negro se consideran mejores porque son más duras, más densas, menos porosas, y por lo tanto, menos propensas a absorber humedad. Cuidado de las mesas y mármoles para trazo Aunque los mármoles son resistentes, su precisión puede estropearse fácilmente. Deben tomarse las siguientes precauciones con respecto a los mármoles: • Mantenga la superficie de trabajo limpia • Cubra la placa o mesa cuando no esté en uso • Coloque cuidadosamente la pieza de trabajo sobre el mármol, no lo deje caer sobre él. • Utilice las barras paralelas bajo la pieza siempre que sea posible • Nunca martille o golpee ningún trazo sobre un mármol • Elimine las rebabas de las placas de hierro fundido y siempre proteja su superficie con una delgada capa de aceite y una cubierta, cuando no estén en uso. RAYADORES O PUNZONES DE MARCAR El rayador (Figura 19 4) tiene una punta, o dos puntas, de acero templado, y puede utilizarse junto con una escuadra, una regla o un borde recto para trazar líneas rectas. En algunos marcadores, un extremo está doblado en ángulo para poder marcar líneas en lugares difíciles de alcanzar. En rigor, todo trazo requiere de líneas delgadas; por lo tanto, la punta de un punzón de marcar debe mantenerse bien afilada siempre. Las puntas de rayadores, compases de puntas mixtas, compases de puntas y de vara, deben afilarse con frecuencia en una


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piedra de asentar fina (Figura 19-5) para mantener su filo o agudeza. Cuando se requieren líneas muy finas, deben utilizarse rayadores con afilado de cuchillo.

FIGURA 19-4 Marcador de bolsillo y marcador de doble punta.

FIGURA 19-5 Cómo afilar un marcador sobre una piedra de asentar.

COMPÁS DE PUNTAS Y COMPÁS DEVARA Los compases de puntas se utilizan para marcar arcos y círculos en un trazo y para transferir medidas. El compás de puntas con muelle elástico (Figura 19-6), el tipo más común, está disponible en tamaños de 3 a 12 pulgadas. Círculos y arcos más grandes pueden trazarse con un compás de vara (Figura 19-7).

FIGURA 19-6 Se utiliza un compás de puntas con muelle para marcar

arcos y círculos.

FIGURA 19-7 El compás de vara sirve para marcar arcos y círculos grandes.

Un compás de vara consiste en una barra sobre la cual están montados dos cabezales deslizantes o ajustables con puntas trazadoras. Algunos compases de vara pueden tener un tomillo de ajuste para ajuste fino. Se utilizan varillas o barras de distinta longitud para aumentar la capacidad del compás. Cuando se ha de trazar un círculo a


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partir de una perforación, es posible aplicar en lugar de una de las puntas marcadoras o trazadoras, un aditamento de bola. COMPÁS DE PUNTAS MIXTO El compás de puntas mixto (o “hermafrodita”) (Figura 19-8) tiene una pierna curva y una recta, en la que está una punta de marcar. Se utiliza para trazar líneas paralelas a un borde (Figura 19-8), o para localizar el centro de material redondo o de forma irregular (Figura 19-9).

FIGURA 19-8 Marcado de una línea

paralela a un borde utilizando un compás de puntas mixto.

FIGURA 19-9 Cómo localizar el centro de una pieza redonda con un compás de

puntas mixto o hermafrodita. Al ajustar un compás mixto a un tamaño, coloque la pierna curvada en el extremo de la regla y ajuste la otra hasta que su punta trazadora esté en la graduación deseada. Cuando se trazan líneas paralelas con este instrumento, asegúrese siempre de sostener el trazador a 90º con el borde de la pieza de trabajo. ESCUADRAS Las escuadras se utilizan para trazar líneas en ángulo recto (90º) con un borde maquinado, a fin de probar la precisión de superficies que deben estar a escuadra (a 90º entre sí), y preparar la pieza de trabajo para el maquinado. Las escuadras ajustables sirven para el trabajo de tipo general. La escuadra fija (Figura 19-10), compuesta de dos partes: el mango y la hoja, se emplea donde se requiere mayor precisión. Las escuadras firmes de alta precisión, conocidas como escuadras patrón, se utilizan para verificar la precisión de otras escuadras.


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FIGURA 19-10 La escuadra fija se utiliza

para inspección.

FIGURA 19-11 La escuadra universal se usa

para trazar y verificar trabajos LA ESCUADRA UNIVERSAL La escuadra universal (Figura 19-11), utilizada extensamente en trabajos de trazo, consiste en una regla graduada, un cabezal de escuadra, un transportador de bisel y un cabezal centrador. La regla graduada se combina con las otras tres partes de la escuadra universal para diversas operaciones de trazo, preparación o inspección.

FIGURA 19-12 Cómo marcar una línea paralela a un borde.


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El cabezal de escuadra y la regla (que forman la escuadra básica universal) pueden utilizarse para trazar líneas paralelas a un borde (Figura 19-12). También se usa para trazar ángulos a 45º y 90º con respecto a un borde (Figura 19-13). El cabezal de escuadra puede moverse a lo largo de la regla a cualquier posición. Dicho cabezal también puede emplearse para verificar ángulos de 45º y 90º, y para medir profundidades.

FIGURA 19-13 Cómo marcar una línea a 90º respecto de un borde. Cuando se monta sobre la regla, el transportador de bisel sirve para trazar y verificar diversos ángulos. El transportador puede ajustarse a cualquier ángulo desde 0º hasta 180º. La precisión de este transportador es de ± 0.50 (30’). Puede utilizarse un transportador de bisel universal si se requiere una precisión de 5’. El cabezal centrador forma una escuadra de centrar cuando se monta sobre una regla. Puede utilizarse para localizar el centro en los extremos de piezas de sección redonda, cuadrada u octogonal.

FIGURA 19-14 Disposición de un trusquin a una dimensión usando una escuadra

básico de combinación.


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TRUSQUIN O GRAMIL El trusquin o gramil en mármol (Figura 19-14) se utiliza con un mármol o una superficie plana base para marcar líneas de trazo sobre una pieza de trabajo a una cierta altura. Consiste en una base, una barra de soporte y un rayador.

FIGURA 19-15 Utilización de un trusquin o gramil para trazar líneas paralelas a la parte

superior de un mármol. El trusquin puede ajustarse a la dimensión requerida mediante el uso de una escuadra básica universal (Figura 19-14). Este método por lo general es lo suficientemente preciso para la mayoría de los trabajos de trazo. Se puede utilizar un gramil sobre un mármol para marcar líneas paralelas en una pieza (Figura 19-15). Cuando ésta se sujeta a una placa de ángulo, pueden trazarse líneas horizontales y verticales en una disposición, tan sólo girando la placa de ángulo en 90º sobre el mármol, y marcando la línea o líneas. La mayor parte de estos gramil tienen dos espigas en la base, que cuando se oprimen sirven para guiar el trusquin a lo largo del borde de la pieza de trabajo o del mármol. Algunos de estos instrumentos tienen una ranura en y maquinada en la base, que permite utilizarlos sobre una pieza de trabajo cilíndrica. PUNZÓN DE TRAZADO O DE MARCAR Y PUNZÓN DE CENTRAR El punzón de trazo o de marcar y el punzón de centrar (Figura 19-16) difieren solamente en el ángulo de la punta. El punzón de marcar está rectificado a un ángulo de 30º a 60º, y se utiliza para señalar permanentemente la posición de líneas de trazo. El ángulo más pequeño en este punzón hace una marca menor y más precisa en la superficie de metal. El punzón de centrar está rectificado a un ángulo de 90º y se utiliza para marcar la posición de centros de agujeros u orificios. La marca más amplia permite un inicio más fácil y preciso de la entrada de la punta de una broca.


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FIGURA 19-16 En el trabajo de trazado se utilizan el punzón de marcar y el punzón de

centrar.

FIGURA 19-17 Un punzón de centrar automático produce marcas uniformes en un

trazo. Después de que las líneas de trazo han sido señaladas sobre la pieza de trabajo, deben indicarse permanentemente por medio de marcas con un punzón de trazar. Este paso asegura que la posición de la línea de trazo quedará visible, aun si la línea se borrase debido a la manipulación. La intersección de las líneas centrales de un círculo debe marcarse cuidadosamente con un punzón de trazo y después aumentarse con un punzón de centrar. NOTA: Debe tenerse extremo cuidado cuando las intersecciones de líneas de trazo se están señalando con un punzón de marcar. Sin importar cuán preciso sea el trazo, es imposible señalar posiciones con un punzón de marcado a menos de 0,003 a 0,004 pulgadas (0,07 a 0,1 milímetros). Se pueden obtener marcas uniformes con un punzón de centrar automático (Figura 19-17). Este punzón contiene un bloque de golpear que es liberado al hacer presión hacia abajo; el bloque golpea entonces a la punta, haciendo que se marque en el metal. El tamaño de la impresión puede modificarse ajustando la fuerza sobre la cabeza de tornillo, en el extremo superior del instrumento. Este tipo de punzón produce marcas de tamaño uniforme, lo que mejora la apariencia de la pieza de trabajo. Los punzones de centrar automáticos también pueden tener un aditamento espaciador para obtener un espaciamiento uniforme en las marcas de punzón del trazo.


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ACCESORIOS DE TRAZO Además de los útiles de trazo normales, algunos accesorios sirven bien en el trabajo de trazo. Cuando se requieren líneas en la cara de un material plano, es costumbre fijar el trabajo a una placa de ángulo (Figura 19-18) con una abrazadera o prensa de herramentista. Esto sostendrá el trabajo en un plano vertical, de forma que se puedan colocar con exactitud las líneas de trazo. Dado que una placa de ángulo precisa tendrá todas las superficies adyacentes a 90º entre sí, es posible marcar con precisión líneas que se intersectan a 90º. Esta exactitud se logra marcando todas las líneas horizontales en la pieza de trabajo, girando después la placa de ángulo sobre un costado, y trazando luego las líneas intersectantes (Figura 19-19A y B).

FIGURA 19-18 Las placas de ángulo tienen costados a 90º entre si.

FIGURA 19-19 (A) Marcado de líneas horizontales con un gramil (B) Placa de ángulo

puesta sobre un costado para trazar líneas verticales.

Pueden utilizarse las llamadas paralelas (o barras de paralelismo) (Figura 19-20) cuando es necesario elevar la pieza de trabajo a cierta altura, y mantener la superficie del trabajo paralela a la superficie de un mármol. Los bloques en V se emplean para sostener piezas redondas al efectuar acciones de trazo e inspección. Pueden utilizarse por separado o en pares. Algunos bloques están construidos de modo que pueden girarse 90º sobre sus lados sin tener que quitar la pieza en trabajo. Esta característica permite trazar líneas a 90º en una barra eje (de un mecanismo o máquina) sin cambiar la posición de la pieza de trabajo sobre el bloque en V (Figura 19-21).


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FIGURA 19-20 Las paralelas mantienen a la superficie inferior de la pieza de trabajo,

paralela con el mármol.

FIGURA 19-21 Se pueden marcar líneas convenientemente a 90º con un bloque en V

especial. Las reglas de cuñero se aplican para hacer cuñeros en ejes o para trazar líneas paralelas a la línea central de un eje. Una regla de cuñero simple se parece a dos reglas planas maquinadas a 90º entre sí (Figura 19-22A). Los sujetadores para cuñero, cuando se fijan a una regla o tira recta plana, la convertirán en una regla de cuñero (Figura 19-22 B).

FIGURA 19-22 Las reglas de cuñero sirven para marcar líneas paralelas al eje geométrico de un cilindro (A) reglas de cuñero simples; (B) regla de cuñero con

sujetador


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