TECNOLOGÍA DE MATERIALES AVANZADO

MECANIZADO DE ACEROS

LABORATORIO N° 02

ALUMNOS: ACEVEDO ARCE, RUBÉN EDDY ARAUJO AMAYA, JUAN PABLO AZABACHE ORTIZ, JOSÉ MANUEL CERNA ARCE EDIN, NEISSER CHANG SANDOVAL, JUAN ALFONZO

DOCENTE: AGUILAR NARVÁEZ, CARLOS

CARRERA PROFESIONAL:

Tecnología Mecánica Eléctrica (C10 -3°-E)

FECHA DE INFORME:

Fecha de realización: 26/08/2015Fecha de entrega: 09/09/2015

LA LIBERTAD – TRUJILLO

MECANIZADO DE ACEROS

Modificar materia prima

MECANIZADO SIN ARRANQUE DE VIRUTA

MECANIZADO POR ARRANQUE DE VIRUTA

Amasado del material

Eliminación de material

MECANIZADO POR ABRASIÓN

Eliminación de trozos de material

MOVIMIENTOS DE CORTE

Movimiento de avance

Movimiento principal

Tipos

Fresadora

Máquina - herramienta

Torno

Tipos Tipos

Cerna Arce Edin

Torno al aire

Torno vertical

Torno revolver

Torno Relojero

Fresadoras universales

Fresadoras verticales

Por

Maquina sin filo Mediante

Herramientas con filos

Por ejemplo

Laminación

Extrusión

Forja

Doblado

MAPA CONCEPTUAL

Operaciones del torno

1mm por 45°

Ranuras torneadas

Consiste

Brocas

Refrentado

CilindradoRanurado

ChaflanadoTaladrado

Requiere

Son

Consiste

Mecanizado interior y exterior

Ejemplo

Mecanizado frontal y perpendicular al eje

Azabache Ortiz Josué

Espina de Ishikawa

Falta de mantenimiento Falta de conocimiento

Defectos de diseño Estado de ánimo

Falta de uso Enfermedad

Mala utilización Mala operación

Condiciones de operación Inadecuado

Medio ambiente Mala calidad

Clima Imperfecciones

FALLAS EN LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS

OPERADORMÁQUINA

MATERIALENTORNO

ACEVEDO ARCE RUBEN EDDY

TORNO

Se denomina torno (del latín tornus, y este del griego τόρνος, giro, vuelta)1 a un conjunto de máquinas y herramientas que permiten mecanizar, cortar, fisurar, trapeciar, y ranurar piezas de forma geométrica por revolución. Estas máquinas-herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.

PARTES PRINCIPALES

BANCADA: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal.

CABEZAL FIJO: contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance y el selector de sentido de avance.

CABEZAL GIRATORIO O CHUCK: su función consiste en sujetar la pieza a mecanizar.

CARRO PORTÁTIL: consta del carro principal, que produce los movimientos de la herramienta en dirección axial; y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal en dirección radial.

CONTRAPUNTO: elemento que se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos en el centro de los ejes. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada

TIPOS DE TORNOS

TORNO PARALELO: es una de las máquinas más utilizadas y útiles, debido a que sirve para ejecutar un gran número de trabajos. Es muy fácil de utilizar porque sus herramientas se preparan en un tiempo muy breve y de manera simple. Es la máquina más empleada en las pequeñas industrias mecánicas y talleres de reparaciones.

TORNO COPIADOR: es un tipo de torno que operando con un dispositivo hidráulico y electrónico permite el torneado de piezas de acuerdo a las características de la misma siguiendo el perfil de una plantilla que reproduce una réplica igual a la guía.

TORNO REVÓLVER: es una variedad de torno diseñado para mecanizar piezas sobre las que sea posible el trabajo simultáneo de varias herramientas con el fin de disminuir el tiempo total de mecanizado. Lleva un carro con una torreta giratoria en la que se insertan las diferentes herramientas que realizan el mecanizado de la pieza.

TORNO VERTICAL: es una variedad de torno con eje vertical, diseñado para mecanizar piezas de gran tamaño, que van sujetas al plato de garras u otros operadores y que por sus dimensiones o peso harían difícil su fijación en un torno horizontal. Los tornos verticales no tienen contrapunto sino que el único punto de sujeción de las piezas es el plato horizontal sobre el cual van apoyadas.

TORNO CNC: es un torno dirigido por control numérico por computadora. Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada por un ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno.

APLICACIONES

CILINDRADO: Esta operación consiste en el mecanizado exterior o interior al que se someten las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad.

CHAFLANADO: es una operación de torneado muy común que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado más común suele ser el de 1mm por 45°. Este chaflán se hace atacando directamente los cantos con una herramienta

CHAFLANADO: es una operación de torneado muy común que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado más común suele ser el de 1mm por 45°. Este chaflán se hace atacando directamente los cantos con una herramienta

HERRAMIENTAS QUE SE UTILIZAN

BROCAS

WIDIAS

Se utilizan en el taladrado en centro del eje, estas van sujetas en el contrapunto para realizar el agujero correspondiente.

La calidad de las plaquitas de metal duro (widia) se selecciona teniendo en cuenta el material de la pieza, el tipo de aplicación y las condiciones de mecanizado

TIPO DE MATERIAL TIPOS SEGÚN NORMA ISO/ANSI

CODIGO DE FORMATOS

FRESADORA

Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar trabajos mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa.1 Mediante el fresado es posible mecanizar los más diversos materiales, como madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, superficies planas o curvas, de entalladura, de ranuras, de dentado, etc. Además las piezas fresadas pueden ser desbastadas o afinadas.

PARTES PRINCIPALES

BASE: La base permite un apoyo correcto de la fresadora en el suelo.

COLUMNA: El cuerpo o bastidor tiene forma de columna y se apoya sobre la base o ambas forman parte de la misma pieza. Habitualmente, la base y la columna son de fundición aleada y estabilizada. La columna tiene en la parte frontal unas guías templadas y rectificadas para el movimiento de la consola y unos mandos para el accionamiento y control de la máquina.

CONSOLA: se desliza verticalmente sobre las guías del cuerpo y sirve de sujeción para la mesa.

MESA: La mesa tiene una superficie ranurada sobre la que se sujeta la pieza a conformar. Se apoya sobre dos carros que permiten el movimiento longitudinal y transversal de la mesa sobre la consola.

PUENTE: es una pieza apoyada en voladizo sobre el bastidor y en él se alojan unas lunetas donde se apoya el eje portaherramientas

TIPOS DE FRESADORAS

FRESADORAS HORIZONTALES: constan de una bancada vertical llamada cuerpo de la fresadora, a lo largo de una de cuyas caras se desliza una escuadra llamada ménsula o consola, sobre la cual se mueve un carro portamesa que se ha de fresar. En la parte superior de la bancada están alojados los cojinetes en los que gira el árbol o eje principal, que a su vez puede ir prolongado por un eje portafresas. Estas fresadoras se llaman universales cuando la mesa de trabajo puede girar alrededor de un eje vertical y puede recibir movimiento automático en sentido vertical, longitudinal y transversal, o al menos en sentido longitudinal.

FRESADORAS VERTICALES: Así se llaman las fresadoras cuyo eje portafresas es vertical. En general son monopoleas y tiene la mesa con movimiento automático en sentido vertical, longitudinal y transversal. En la fresadora vertical el husillo porta -fresa está apoyado verticalmente en una cabezal porta-fresa generalmente giratorio. La fresadora vertical se aplica generalmente para trabajos de fresados frontales.

FRESADORAS COPIADORAS: Las máquinas fresadoras copiadoras cuyos procesos de trabajo pueden mandarse a mano o de modo totalmente automático, permiten la fabricación de piezas con formas irregulares, de herramientas para trefiladoras y para prensas y estampas siguiendo una plantilla, un modelo o un prototipo. El movimiento de un punzón que va palpando el modelo se transmite al husillo portafresa por medios mecánicos, hidráulicos o electrohidráulicos con refuerzo electrónico. En algunas máquinas los movimientos del palpador pueden seguirse sobre una pantalla.

PORTAHERRAMIENTAS: El portaherramientas o portafresas es el apoyo de la herramienta y le transmite el movimiento de rotación del mecanismo de accionamiento alojado en el interior del bastidor. Este eje suele ser de acero aleado al cromo-vanadio para herramientas.

APLICACIONES

Planeado. La aplicación más frecuente de fresado es el planeado, que tiene por objetivo conseguir superficies Planas.

Fresado en escuadra. El fresado en escuadra es una variante del planeado que consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza.

Cubicaje. La operación de cubicaje es muy común en fresadoras verticales u horizontales y consiste en preparar los tarugos de metal u otro material como mármol o granito en las dimensiones cúbicas adecuadas para operaciones posteriores.

Fresado de roscas. El fresado de roscas requiere una fresadora capaz de realizar interpolación helicoidal simultánea en dos grados de libertad: la rotación de la pieza respecto al eje de la hélice de la rosca y la traslación de la pieza en la dirección de dicho eje.

Ranurado de chaveteros. Consiste en realizar las ranuras longitudinales a ejes en las cuales se alojara la chaveta Se utilizan fresas cilíndricas con mango, conocidas en el argot como bailarinas, o fresas para ranurar.

Mortajado. Consiste en mecanizar chaveteros en los agujeros, para lo cual se utilizan brochadoras o bien un accesorio especial que se acopla al cabezal de las fresadoras universales y transforma el movimiento e rotación en un movimiento vertical alternativo

Corte. Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizar consiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor.

Fresado de cavidades. En este tipo de operaciones es recomendable realizar un taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta que los radios de la cavidad deben ser al menos un 15% superior al radio de la fresa

Fresado de engranajes. El fresado de engranajes apenas se realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor, sino que se hacen en máquinas especiales llamadas talladoras de engranajes

HERRAMIENTAS QUE SE UTILIZAN

FRESASSon piezas giratorias para el mecanizado de materiales y constituyen las herramientas principales de las fresadoras. Se construyen generalmente en acero rápido, pero, dado el elevado costo de este material, las fresas de mayor tamaño poseen un cuerpo de acero de construcción y en la parte cortante tienen incorporadas cuchillas (o dientes) de acero rápido o bien insertos de corte (widia) que pueden ser permanentes o intercambiables.

TIPOS MÁS COMUNES

Diagrama de cadena cinemática de un torno:

RECTIFICADORALa rectificadora es una máquina herramienta, utilizada para realizar mecanizados por abrasión, con mayor precisión dimensional y menores rugosidades que en el mecanizado por arranque de viruta.

Para el rectificado se utilizan discos abrasivos robustos, llamados muelas. El rectificado se aplica luego que la pieza ha sido sometida a otras máquinas herramientas que han quitado las impurezas mayores, dejando solamente un pequeño excedente de material para ser eliminado por la rectificadora con precisión.

Las rectificadoras para piezas metálicas consisten en un bastidor que contiene una muela giratoria compuesta de granos abrasivos muy duros y resistentes al desgaste y a la rotura. La velocidad de giro de las muelas puede llegar a 30.000 rpm, dependiendo del diámetro de la muela.

PRINCIPIO DE USO

TIPOS DE RECTIFICADORAS

RECTIFICADORAS PLANEADORAS O TANGENCIALES consisten de un cabezal provisto de una muela y un carro longitudinal que se mueve en forma de vaivén en el que se coloca la pieza a rectificar. También puede colocarse sobre una plataforma magnética. Generalmente se utiliza para rectificar matrices, calzos y ajustes con superficies planas.

LA RECTIFICADORA SIN CENTROS (CENTERLESS) consta de dos muelas y se utilizan para el rectificado de pequeñas piezas cilíndricas, como bulones, casquillos, pasadores, etc. Permite automatizar la alimentación de las piezas, facilitando el funcionamiento continuo y la producción de grandes series de la misma pieza. En este caso la superficie de la pieza se apoya sobre la platina de soporte entre el disco rectificador (que gira rápidamente) y la platina regulable pequeña (que se mueve lentamente)

LAS RECTIFICADORAS UNIVERSALES se utilizan para todo tipo de rectificados en diámetros exteriores de ejes. Son máquinas de gran envergadura cuyo cabezal portamuelas tiene un variador de velocidad para adecuarlo a las características de la muela que lleva incorporada y al tipo de pieza que rectifica

Cálculo de velocidades en el torno.

La velocidad de corte para trabajo en un torno se puede definir como la velocidad con la cual un punto en la circunferencia de la pieza de trabajo pasa por la herramienta de corte en un minuto. La velocidad de corte se expresa en pies o en metros por minuto.

Refrendado, torneado, rectificación

1. Motor eléctrico2. Embrague3. Llave inversora4. Caja selectora de velocidades5. Selector de vuelo6. Husillo7. Plato autocentrante8. Inversora del movimiento del tornillo

patrón9. Tren de engranajes10. Caja Norton11. Selectora de movimiento al tornillo patrón12. Tornillo patrón

13. Barra a cilindrar14. Selectora de avance de los carros

transversal o longitudinal15. Acople de automático de los carros16. Manija con nonio del carros transversal17. Manija del carro longitudinal18. Acople del tornillo patrón para el

movimiento de roscado.19. Carro longitudinal20. Carro transversal21. Base giratoria del carro transversal22. Charriot23. Manija con nonio del charriot24. Torre porta-herramientas

25. Freno de la torre porta-herramientas26. Freno porta-herramientas (de altura)27. Porta-herramientas28. Herramienta29. Cuerpo de la contrapunta30. Cañón de la contrapunta31. Contrapunta32. Freno del cañón de la contrapunta33. Manija de la contrapunta34. Freno del cuerpo de la contrapunta35. Cuerpo del tomo36. Llave de accionamiento37. bancada

Desbastado Acabado Roscado

Material pies/min m/min pies/min m/min pies/min m/min

Acero de máquina

90 27 100 30 35 11

Acero de herramienta

70 21 90 27 30 9

Hierro fundido 60 18 80 24 25 8

Bronce 90 27 100 30 25 8

Aluminio 200 61 300 93 60 18

Para poder calcular las velocidades por minuto (r/min) a las cuales se debe ajustar el torno, hay que conocer el diámetro de la pieza y la velocidad de corte del material. Aplique una de las siguientes fórmulas para calcular la velocidad en r/min a la cual se debe graduar el torno.

Elaborar una propuesta innovadora y creativa para el diseño de una fresadora de piezas pequeñas que trabaje en serie.

- Colocaríamos una línea con cinta transportadora que sujete diversas piezas, calculando la velocidad de corte con la velocidad de avance. Este se implementaría en una fresadora automática, ya que es necesario el avance axial automático.

PREGUNTAS ADICIONALES:

¿Qué es y cuál es la función del buril?

Es una herramienta manual de corte hecha de acero templado que termina en punta y su función es desprender o arrancar viruta de la pieza a trabajar, ya que este está hecho de un material muy resistente.

¿Cuál es la diferencia entre un centro vivo y un centro muerto en el

contexto de sujeción de trabajo en un torno?

Un centro vivo gira en un cojinete del contrapunto de modo que no hay rotación relativa entre el trabajo y el centro vivo (no hay fricción).un centro muerto esta fijo en el contrapunto y no gira. La pieza gira alrededor de la punta.

¿En qué se diferencia un torno revólver de un torno mecánico?

Un torno revolver tiene una torreta de porta herramientas en lugar de un contrapunto, en la cual las herramientas se pueden utilizar para diferentes y múltiples operaciones de corte sin necesidad de estar cambiando las herramientas como en el caso del torno mecánico.

¿A qué velocidades se debe trabajar el mecanizado?

Las velocidades van a depender el tipo de acabado que queramos hacer (fresado, torneado, etc.) y también el tipo de acero del que está hecho el material a utilizar (acero fundido, aleaciones de acero, etc.) para cada uno de estos materiales se utilizará diferentes velocidades debido a su composición estructura

¿Qué diferencia hay entre un fresado y un torneado?La diferencia es que en el fresado se mueve la herramienta mientras que en el torno se mueve la pieza, por lo tanto esto lleva a que cada uno nos dé un acabado más liso que el otro.

¿Qué pasaría si la fresadora se utiliza de mala manera?

Al utilizar la fresadora de mala manera como por ejemplo en ida y vuelta esto provocaría que los dientes de la fresa se desnivelen y dar como resultado un mal acabado o incluso hasta que se termine por malograr la maquina completa.

Anexos