Unidad II MaquinadoProcesos Básicos II

Tema 6 Cuerdas, roscas, mandrilado, taladrado, brocas y taladrosTema 7 Cepillado, fresado, brochadoTema 8 Aserrado y limado

Las cuerdasUna cuerda para tornillo se define como una cresta de sección transversal uniforme que sigue una trayectoria helicoidal o espiral en la parte exterior o interior de una superficie cilíndrica (rosca recta) o cónica (rosca cónica).

V aguda ó cresta viva: raras veces se emplea en la actualidad. Esta forma es de interés, sin embargo, por ser la base de otras roscas más prácticas del tipo V; a causa de su simplicidad, se emplea en los dibujos como una representación convencional para las demás roscas del tipo V.

Tipo V se emplean primordialmente en piezas de unión y para hacer ajustes. Para estos fines la forma estándar de la rosca en los EU es la Nacional Americana (American National). Esta forma es también la base de del estándar de las roscas unificadas para tornillos de los EU, Canadá y Gran Bretaña, y como tal se le conoce como Rosca Unificada.

Filete Truncado o corto (sin punta) de 60º se prefiere algunas veces, cuando en vez de rosca de varias entradas, una rosca sencilla de forma Nacional tendía demasiada profundidad. El estándar Británico en la rosca Withworth, a 55º, con cresta y raíces redondeadas. Para roscas pequeñas se emplea la rosca estándar de la Asociación Británica, a 47 ½ º, medida en el sistema métrico. Los estándares, o normas, francés y métrico internacional tienen una forma semejante a la rosca estándar Nacional Americana, pero están dimensionados en el sistema métrico.

Rosca Acme ha reemplazado generalmente a la de filete cuadrado. Es más resistente, más fácil de tallar, y permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede utilizarse con una rosca de filete cuadrado. La Rosca Acme de filete truncado es resistente y adecuada para las aplicaciones de transmisión de fuerza en que las limitaciones de espacio la hacen conveniente.

La Rosca Trapecial en dientes de sierra, usada para transmisión de fuerza en un solo sentido, tiene el rendimiento de una de filete cuadrado y la resistencia de la rosca V. Se llama también a veces “rosca de cierre”, porque se utiliza en los grandes cañones para absorber la reculada.

Filete redondo o de cordón es especialmente adecuada cuando las roscas han de ser moldeadas o laminadas en chapa metálica. Puede observarse en jarras de vidrio, y en forma de poca altura en bases de lámparas incandescentes comunes. Las roscas interiores se hacen por tallado (o corte), mientras que las exteriores se hacen por tallado o laminado. Las pruebas demuestran que las roscas laminadas son considerablemente más fuertes que las roscas talladas. Por forjado en frío, la laminación agrega tenacidad y resistencia a la porción roscada.

Como detectar las cuerdas

La forma ideal para diferenciar las cuerdas es con un cuenta hilos. Los hay en base milímetros o en base pulgadas.

Forma práctica

En la cabeza del tornillo ver si tiene rayas en la cabeza, pueden ser dos, tres o seis, el tornillo es en base de pulgada. Si el tornillo tiene en la cabeza numeración como 8.8 o 12.2 o cualquier otro numero es en base milímetros.

Cuerda fina o cuerda estándar.Se determina la cuerda en base al numero de hilos ya sea por milímetros o pulgadas.En milimétrico se denomina cuerda paso 1(si es muy fina), paso 1.25(si es medianamente fina) paso 1.5 (la mas usual), paso 1.75 (que seria casi una cuerda estándar).

Por lo regular las cosas hechas en Asia o Europa son en base milímetros y las hechas en EEUU e Inglaterra son en pulgadas.

Como se hacen las cuerdas (terrajas y machos)

Como se hacen las cuerdas (torno)

Peine recto Peine circular

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Mandrinado El mandrinado se efectua para agrandar un orificio producido por medio de otro proceso o para producir perfiles circulares internos en piezas de trabajo huecas. Sus piezas son similares a las utilizadas en el torneado y se montan en una barra de mandrinado para cubrir toda la longitud del orificio.

En la mandrinadora horizontal la pieza se monta en una mesa que se puede mover horizontalmente hacia el frente o hacia los lados. La herramienta se monta en un husillo que gira en el cabezal. Puede montar brocas escariadores, machuelos y fresas.

La mandrinadora vertical es parecida a un torno vertical, tiene un eje vertical de rotación de la pieza de trabajo y acepta piezas de hasta 2.5 m. de diámetro

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Taladrado

Taladrar es la acción mecanizada por la cual se producen orificios sobre un elemento cualquiera, empleando el taladro para ello. Se puede realizar mediante un taladro manual o eléctrico, con torno, fresadora, una mandrinadora, en un centro de mecanizado CNC. Este es uno de los procesos mecanizados más empleado y se caracteriza por su sencillez.

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La evacuación de la viruta es un elemento crítico en la operación de taladrado, principalmente cuando el orificio está bastante profundo.

Hay varios tipos de agujeros que pueden lograrse con el taladro: el pasante, que atraviesa toda la pieza y el ciego, que sólo la atraviesa en una longitud determinada. Estos orificios, a su vez pueden ser lisos o roscados.

Brocas

Brocas

Medidas en brocas

FresadoEs uno de los procesos mas versátiles en el que el cortador rotatorio retira material mientras avanza a lo largo de diversos ejes respecto de la pieza de trabajo. Este proceso incluyen varias operaciones usando una fresa, una herramienta multifilo que produce varias virutas en una sola revolución.

Fresado periférico

O fresado simple. El eje de rotación del cortador es paralelo a la superficie de trabajo. El cortador se fabrica con aceros de alta velocidad y se caracteriza por tener varios dientes a lo largo de su circunferencia. Cada diente actúa como una herramienta de corte de una sola punta. Existen los rectos y helicoidales. Estos últimos son mejores ya que sus dientes atacan en forma parcial la pieza conforme va girando, por lo que la fuerza del corte y el torque son inferiores y se logra una operación más suave y reduce el traqueteo.

Observación: cuando el cortador es más largo que la anchura del corte, el proceso se conoce como fresado plano.

Fresado convencional y concurrente

Fresado convencional o hacia arriba• El máximo espesor de la viruta se da al

final• El ataque del diente no es una función de

las características de la superficie de trabajo.

• La contaminación (oxido) de la pieza no contamina a la herramienta.

• Método más común de fresado• Proceso de corte fino• Requiere una sujeción apropiada

Si los dientes no están afilados• Vibración• La pieza de trabajo se jale hacia arriba

Fresado concurrente o hacia abajo• El corte empieza en la superficie de la

pieza de trabajo donde la viruta es mas gruesa

• Mantiene la pieza en su lugar• La operación debe mantener rígida la

sujeción

Inapropiado para:• Piezas de trabajo con cascarilla en la

superficie, como metales trabajados en caliente, forjados y las fundiciones ya que producen un desgaste excesivo o incluso dañar la herramienta.

Fresado de careado o refrentado

El cortador se monta en un husillo que tiene un eje de rotación perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo y remueve material.

Existe el fresado concurrente y el convencional

Cortador

Pieza de trabajo

Cortador

Pieza de trabajo

Fresado concurrente Fresado convencional

Se pueden utilizar insertos de distintas formas y dependiendo de estas puede dejar marcas de avance.

Inserto

Marcas de avance

Radio pequeño

Ancho de faceta

Marcas de avance

Marcas de avance

Radio de la punta

Alisador

Marcas de avance

Radio de esquina Esquina plana

Inserto redondo Alisado

Fresado frontal

Es una operación importante y versátil para producir diversos perfiles y superficies curvadas. La fresa frontal tiene un zanco recto o cónico fabricada en acero de lata velocidad. Por lo general el cortador gira en un eje perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo y también se puede inclinar para maquinar superficies cónicas o curvadas.

chaflánRadio corto Ranurado Ranurado Frontal acabado

Frontaldesbastado

Frontaldesbastado

Frontalacabado

Frontaldesbastado

Ranurar acabado

Frontal mango morse, acabado

Avellanado Punta esférica matricería

Video 2Video 1

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Fresadora horizontal Fresadora vertical

Fresadora de perfilesFresadora CNC Fresadora tipo bancada

Diagrama de una fresadora horizontal.1: base. 2: columna. 3: consola. 4: carro transversal. 5: mesa. 6: puente. 7: eje portaherramientas.

Cepillado

Es una operación de maquinado relativamente simple mediante el cual se producen superficies planas, secciones transversales con canales y muescas. Existen dos tipos:

• Cepillado de mesa móvil: la bancada se mueve, la herramienta está fija• Cepillado de mesa fija: la pieza está fija, la herramienta se mueve. Las

piezas son mas pequeñas , de menos de uno por dos metros.

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Brochado

Es semejante al cepillado de mesa fija pero tiene un cortador largo de dientes múltiples y se utiliza para maquinar superficies internas y externas, como orificios de sección circular, cuadrada o irregular.

En una brocha, la cantidad de material removido en una carrera es la suma de las profundidades de corte de cada diente. Puede remover hasta 38 mm. en brochas grandes.

Pueden fabricarse partes de buen acabado superficial y precisión. Se recomienda para líneas de alta producción ya que su precio es alto.

Brocha plana para corte de superficies planasBrocha para ranurasBrocha para contornosBrocha de cola de milanoBrocha de anillo (para formas externas)Brocha ranura de chavetaBrocha de engrane interno y estriado

Brochado rotativo Se utiliza para brochar las superficies de apoyo de los cigüeñales y partes similares. Es una combinación entre rasurado y pelado ( retiro de una capa delgada de material con un corte de forma especial

Brocha cola de milano

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Aserrado

Es una operación de corte en el que la herramienta es una hoja de dientes pequeños (sierra). Cada diente remueve una pequeña cantidad de material con cada recorrido de la sierra.

Esta operación se puede utilizar para todos los materiales metálicos y no metálicos y tiene la capacidad de producir diversas formas. La anchura de corte (ranura) suele ser angosta, por lo que el proceso desperdicia poco material.

El espaciado de los dientes suele ser de 0.08 a 1.25 dientes por mm. Se fabrican en acero de alto carbono y alta velocidad y para materiales mas duros acero de alta velocidad y carburo.

Tipo de sierras

Limado

Consiste en la remoción a pequeña escala de material de una superficie, esquina, borde u orificio con limas. Estas se hacen de acero endurecido . Se cuentan con dos tipos:

• Limas de banda• Limas rotatorias o matafilos

Bibliografía

Sharer, Shubeli Ulrich Ingeniería de los materiales México 1991 Editorial Continetal

Neely, John E. Materiales y procesos de manufactura México, Edit. Limusa 1992ISBN 968-18-4381

Kalpakjian, Serope Manufactura, ingeniería y tecnología. 5ª edición México 2008. Edit. PearsonISBN 970-26-1026-5