fresado y taladrado - Escuela Colombiana de Ingeniería

Transcripción

FRESADO Y
TALADRADO
PROTOCOLO
Curso de Procesos de Manufactura
EDICION 2007-1
FACULTAD INGENIERIA INDUSTRIAL
LABORATORIO DE PRODUCCION
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN........................................................................................................ 4
OBJETIVOS ................................................................................................................ 4
INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD ...................................................................... 4
1. ASIGNACIÓN DE TIEMPOS............................................................................ 6
1.1
Conocimiento de la fresadora .................................................................. 6
1.1.1
Conocimiento general........................................................................ 6
1.1.2
Fresado de superficie plana ............................................................. 6
1.1.3
Fresado de piezas montadas en el cabezal divisor y taladrado
en la fresadora .................................................................................................... 6
1.1.4
Taladrado y esmeril de banco .......................................................... 7
1.2
Práctica ........................................................................................................ 7
2. FRESADORA ....................................................................................................... 8
2.1
Fresadoras .................................................................................................. 8
2.2
Generalidades de la máquina fresadora ................................................ 9
2.3
Partes de la fresadora ............................................................................. 10
2.3.1
Bastidor .............................................................................................. 11
2.3.2
Husillo principal................................................................................. 11
2.3.3
Caja de velocidades del husillo...................................................... 11
2.3.4
Mesa longitudinal.............................................................................. 11
2.3.5
Carro transversal .............................................................................. 11
2.3.6
Consola .............................................................................................. 11
2.3.7
Caja de avances ............................................................................... 11
2.4
Clasificación .............................................................................................. 12
2.4.1
Fresadora horizontal ........................................................................ 12
2.4.2
Fresadora vertical............................................................................. 12
2.4.3
Fresadora mixta................................................................................ 12
2.4.4
Fresadora universal ......................................................................... 13
2.5
Elementos de fijación............................................................................... 13
2.5.1
Prensa ................................................................................................ 13
2.5.2
Bridas ................................................................................................. 14
2.5.3
Calzos ................................................................................................ 14
2.5.4
Gatos .................................................................................................. 14
2.5.5
Escuadras.......................................................................................... 14
2.6
Fijación de la fresa a la máquina ........................................................... 15
2.7
Herramientas de corte para fresadoras.............................................. 16
2.8
Operaciones de la fresa vertical ............................................................ 19
2.9
Definiciones y cálculos ............................................................................ 20
2
Escuela Colombiana de Ingeniería.
“Julio Garavito”
Laboratorio de Producción
2.10 Dirección de fresado ................................................................................ 21
2.10.1 Fresado en oposición ...................................................................... 21
2.10.2 Fresado en concordancia................................................................ 21
2.10.3 Comparación resumida de efectos de la dirección de fresado. 22
2.11 Fresado tangencial................................................................................... 22
2.12 Cabezal universal..................................................................................... 22
2.13 Alineación de prensa y material ............................................................. 23
3. TALADRADO .................................................................................................... 24
3.1
Medidas de seguridad ............................................................................. 24
3.2
Tipos de taladros ...................................................................................... 26
3.3
Descripción y partes de la herramienta ................................................ 29
3.4
Calidad de las herramientas ................................................................... 31
4. BIBLIOGRAFÍA................................................................................................. 31
3
INTRODUCCIÓN
En el proceso de formación de un Ingeniero Industrial, es muy importante el
conocimiento de la Ciencia de los Materiales, ya que esta proporciona las
herramientas necesarias para comprender el comportamiento general de
cualquier material, lo cual es necesario a la hora de desarrollar
adecuadamente diseños de componentes, sistemas y procesos que sean
confiables y económicos.
OBJETIVOS
Los objetivos que persigue la correcta realización de esta práctica son:
•
•
•
•
•
•

Demostrar la importancia de la máquina fresadora.
Conocer cada elemento que compone la fresadora.
Diferenciar los tipos de herramientas y fresas, así como sus posibilidades
y limitaciones.
Conocer accesorios y partes para el óptimo uso de la máquina fresadora.
Montar y fijar el material en la prensa.
Estar en capacidad de hacer las operaciones necesarias para fresar una
superficie plana, horizontal y vertical.
Identificar y seleccionar montajes en la fresadora vertical para diferentes
operaciones de maquinado.
INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD
Para evitar lesiones y/o fallas en la máquina fresadora e implementos de
apoyo, causados durante la realización de la práctica, es necesario que los
estudiantes al momento de realizarla tengan en cuenta:
•
•
Es importante portar los implementos de seguridad necesarios: guantes
de cuero, gafas de seguridad, overol y botas de cuero.
Al manejar herramientas y piezas de trabajo de bordes cortantes debe
tenerse cuidado de evitar cortarse. Utilice un trozo de trapo para proteger
su mano.
4
•
•
•
•
•
•
•
•
Las piezas de trabajo deben soportarse rígidamente y sujetarse con
firmeza para resistir las grandes fuerzas de corte que por lo general se
encuentran en el maquinado.
Cuando se suelta una pieza de trabajo mientras se esta maquinando,
generalmente se arruina, y con frecuencia también se arruina el cortador.
El operador también puede resultar lesionado por partículas que saltan
del cortador o de la pieza de trabajo.
Las herramientas de corte deben sujetarse con toda seguridad en el
husillo de la máquina para prevenir que ocurra cualquier movimiento
(desajuste) durante la operación de corte.
Las herramientas necesitan ser operadas a la velocidad (RPM) correcta y
al régimen correcto de avance para cualquier material dado. Las
velocidades y avances excesivos pueden romper las herramientas de
corte.
En las fresadoras verticales debe tenerse cuidado al girar el cabezal del
husillo para hacer cortes angulares: Su centro de gravedad esta
descentrado y se gira solo.
Después de aflojar los tornillos de sujeción que fijan el cabezal del husillo
al brazo superior, vuelva a apretarlos ligeramente para crear un ligero
arrastre. Debe haber suficiente fricción entre el cabezal del husillo y el
brazo superior para que el cabezal oscile un poco cuando se le aplique
presión.
Si se aflojan completamente los tornillos de sujeción, el peso del motor
husillo hará que el cabezal se voltee completamente, o hasta que pegue
contra la mesa, y al hacerlo, podrá aplastar la mano del operador o una
pieza de trabajo.
Frecuentemente se toman medidas durante las operaciones de
maquinado. No tome ninguna medida sino hasta que el husillo se haya
detenido completamente.
5
1. ASIGNACIÓN DE TIEMPOS
1.1
Conocimiento de la fresadora
1.1.1 Conocimiento general
TEORIA
TIEMPO (min.)
- Fresadora Universal: Composición y Generalidades.
- Elementos de fijación: Prensa, Calzos, bridas, Gatos.
- Ejes portafresa, pinzas y portapinzas.
20
15
-
Fresas: Utilización, tipos y características.
20
-
Velocidad de Corte, RPM.
Fresado en oposición y concordancia.
15
Tiempo Total
70
1.1.2 Fresado de superficie plana
TEORIA
TIEMPO (min.)
-
Fresado Tangencial y Frontal.
10
-
Alineación de prensa y material.
Ajuste de tolerancias y medidas.
Fresado de superficie plana horizontal.
Fresada de superficie plana vertical.
15
10
Ranuras normalizadas: chaveteros, ranuras en T,
tablas.
- Comprobación de dimensiones con instrumentos de
medición.
20
Tiempo Total
70
15
1.1.3 Fresado de piezas montadas en el cabezal divisor y taladrado en
la fresadora
TEORIA
TIEMPO (min.)
- Montaje de piezas sobre la máquina fresadora.
20
Mesa Circular: generalidades.
Cabezal divisor: Generalidades, cabezal
divisor
simple, cabezal divisor universal, montaje de piezas,
división indirecta, tabla de relación.
20
Tiempo Total
40
6
1.1.4 Taladrado y esmeril de banco
TEORIA
TIEMPO (min)
-
Herramental
Conocimiento y uso de brocas: clasificación, afilado
- Máquinas herramientas
Conocimiento y uso de: esmeril de banco, taladro
de pedestal, taladro manual.
- Sistemas de sujeción
Conocimiento y uso de prensa de coordenadas
1.2
20
Práctica
PRACTICA
TIEMPO (min)
SESION I
-
Montar material sobre la mesa.
Montar una prensa en la fresadora.
Sujetar material en la prensa.
Ajustar dimensiones y tolerancias.
Montar eje portafresa, boquillas, fresa.
15
-
Poner en funcionamiento la máquina.
Taladrar en la fresadora.
30
-
20
25
SESION II
-
Fresar superficies planas horizontales y
verticales, taladrar agujero.
40
-
Fresar ranuras rectas con fresas
escariadoras.
Fresar ranuras rectas con fresa sierra.
Comprobar
con
instrumentos
de
medición las dimensiones finales de la
pieza.
30
-
Tiempo Total
20
180
7
2. FRESADORA
2.1
Fresadoras
Las primeras fresadoras verticales aparecieron en la década de los años
1860. Esta fresadora tiene mas semejanza al taladro vertical que a la
fresadora de husillo horizontal. La diferencia básica entre los taladros y las
primeras fresadoras verticales radica en que el conjunto entero del husillo,
con poleas y todo, se movía verticalmente. El siguiente paso significativo
ocurrió hacia la mitad de la década de los años 1880, con la adaptación de
consola y columna tomada de la fresadora horizontal, la cual permitió elevar
y bajar la mesa de la máquina en relación al husillo. Poco después del
principio del siglo veinte, las fresadoras verticales comenzaron a aparecer
con avance automático en el husillo. Finalmente hacia 1906, el desarrollo
estructural de la fresadora vertical estaba prácticamente terminado.
Han surgido sistemas de control, no limitados a fresadoras verticales, que
activan los movimientos de control de la máquina a partir de información
almacenada en cinta magnética a los que se conoce como control numérico
NC, o a partir de control numérico con computadora (CNC).
Figura 1. Fresadora CNC
8
2.2
Generalidades de la máquina fresadora
La máquina de fresar o fresadora es una máquina herramienta de
movimiento continuo destinada al mecanizado de materiales por medio de
una herramienta de corte llamada FRESA.
Esta máquina permite realizar operaciones de fresado de superficies de las
más variadas formas:
•
•
•
•
•
•
•
Planas
Cóncavas
Convexas
Combinadas
Ranuradas
Engranajes
Hélices.
Figura 2. Herramientas
cortando madera
Figura 3. Herramientas y la forma generada en la pieza
9
2.3
Partes de la fresadora
Figura 4. Partes de la fresadora
10
En las máquinas de fresar usadas en los talleres de construcciones
mecánicas, podemos distinguir las siguientes partes:
2.3.1 Bastidor
Es una especie de cajón de fundición, de base reforzada y generalmente,
rectangular. Por medio del bastidor se apoya la máquina en el suelo. Es el
sostén de los demás órganos de la freidora.
2.3.2 Husillo principal
Es uno de los elementos esenciales de la máquina, puesto que es el que
sirve de soporte a la herramienta y le da movimiento. El husillo recibe el
movimiento a través de la caja de velocidades, que a su vez es movido por el
motor.
2.3.3 Caja de velocidades del husillo
Tiene una serie de engranajes que pueden acoplarse según diferentes
relaciones de transmisión. Esto permite una extensa gama de velocidades
del husillo principal. El accionamiento de esta caja es independiente del que
efectúa la caja de avances.
2.3.4 Mesa longitudinal
Es el punto de apoyo de las piezas que van a ser trabajadas. Estas piezas se
pueden montar directamente o por medio de accesorios de fijación. La mesa
tiene ranuras en forma de T para alojar los tornillos de fijación.
2.3.5 Carro transversal
Es una pieza de fundición de forma rectangular, en cuya parte superior se
desliza y gira la mesa en un plano horizontal. En la base inferior está
ensamblado a la consola, sobre la que se desliza manualmente por medio de
tuerca y tornillo, o automáticamente, por medio de cajas de avance. Se
puede inmovilizar.
2.3.6 Consola
Sirve de apoyo a la mesa y sus mecanismos de accionamiento. Se desliza
verticalmente en el bastidor a través de una guía por medio de un tornillo
telescópico y una tuerca fija.
2.3.7 Caja de avances
Es un mecanismo construido por una serie de engranajes ubicados en el
interior del bastidor. Recibe el movimiento directamente del accionamiento
principal de la máquina. Se pueden establecer diferentes velocidades de
avance. El enlace del mecanismo con el husillo de la mesa se realiza a
11
través de un eje extensible de articulaciones cardán. En algunas fresadoras,
la caja de velocidades de los avances está ubicada en la consola con un
motor especial e independiente del accionamiento principal de la máquina.
2.4
Clasificación
La colocación del husillo principal respecto de la superficie de la mesa
determina una clasificación de las fresadoras.
2.4.1 Fresadora horizontal
Es la máquina que tiene el husillo paralelo a la superficie de la mesa.
Figura 5. Fresadora horizontal
2.4.2 Fresadora vertical
El husillo de esta máquina está vertical a la superficie de la mesa.
2.4.3 Fresadora mixta
Tiene 2 husillos con motores independientes. El principal va dentro del
bastidor y el segundo se encuentra en el cabezal.
12
2.4.4 Fresadora universal
Tiene un cabezal universal de doble articulación que le permite la inclinación
del eje portafresa, formando cualquier ángulo con la mesa.
Figura 6. Fresadora vertical
2.5
Figura 7.Fresadora universal
Elementos de fijación
Para comenzar el proceso de fresado, el elemento o material a trabajar debe
estar correctamente sujeto a la máquina, para ello se usan una o varias de
las siguientes piezas de fijación:
2.5.1 Prensa
La prensa es un accesorio de dos mandíbulas, una fija y la otra móvil. Esta
última se desliza sobre una guía por medio de un tornillo y una tuerca movida
por una manija.
13
2.5.2 Bridas
Son piezas de acero, forjadas o mecanizadas, de forma plana o acodada y
con una ranura central para introducir el tornillo de fijación. En uno de sus
extremos pueden tener un tornillo para regular la altura de fijación.
2.5.3 Calzos
Son elementos de apoyo. Pueden ser planos, escalonados, en “V” y
regulables.
2.5.4 Gatos
Son elementos de apoyo, generalmente compuestos de un cuerpo, de un
tornillo, y de una contratuerca para bloquear el tornillo. La parte superior
puede ser articulada o fija y se utilizan para apoyar piezas muy largas y que
pueden flexionarse.
2.5.5 Escuadras
Las caras de estos accesorios son planas y mecanizadas. Forman un ángulo
de 90°. Hay escuadras de diversos tamaños y con muchos orificios para
introducir los tornillos de fijación.
Figura 9. Juego de bridas
Figura 8. Prensa
14
Figura 11. Clazos en “V”
para piezas circulares.
2.6
Figura 10. Escuadra angular con orificios
de posicionamiento
Fijación de la fresa a la máquina
La fijación de la fresa al husillo se hace por medio de pinzas y portapinzas.
Una pinza es un cuerpo cilíndrico hueco, con una ranura parcial a lo largo y
con una parte cónica, lo que permite el cierre de la pinza sobre la pieza.
Figura 12. Pinzas y portapinzas
15
2.7
Herramientas de corte para fresadoras
Figura 13. Fresas de diferentes formas
La herramienta que se usa con mayor frecuencia en una fresadora vertical es
la fresa de extremo plano (flan end mill).
Las fresas son herramientas que cortan por medio del filo de sus dientes,
cuando tienen un movimiento de rotación. Son empleadas en la máquina
fresadora, aunque pueden usarse en otras máquinas herramientas para
hacer algunos mecanizados especiales.
Las fresas en general se conforman de un cuerpo de revolución, en cuya
periferia se hallan los dientes, tallados en el propio material o postizos.
16
Figura 15.
Fresa para
cola de
Milano
Figura 14.
Fresa para
chiveteros.
Figura 17. Fresa
cilindrica e dos
cortes
Figura 16.
Fresas para
ranuras en T
Figura 18. Fresa
madre para cortar
Figura 20. Fresa
para cortar
engranajes espirales
Figura 19.
Fresa sierra
17
Figura 21. Fresas
de biselar
Figura 22. Fresas
de ranurar
Figura 24. Fresas
para redondear
Figura 25. Fresas
para ranuras en V
Figura 23. Fresas
para rotular
Figura 26. Fresas
para perfilar
Figura 27. Fresas para
barras planas
Figura 28. Fresa de
dientes postizos
18
2.8
Operaciones de la fresa vertical
Muchos de los trabajos que se hacen en la fresadora vertical, tales como el
fresado de escalones, se efectúan con fresas de extremo plano. Pueden
maquinarse dos superficies a la vez, ambas a escuadra una respecto a la
otra. Los extremos de las piezas de trabajo pueden maquinarse a escuadra y
a una longitud dada usando los dientes periféricos de una fresa de extremo
plano. Las fresas de extremo plano con corte de centro hacen su propio
agujero iniciador cuando se usan para fresar una cavidad. Antes de hacer
cualquier corte de fresado debe trazarse con toda precisión en la pieza de
trabajo el contorno de la cavidad, para que el trazo sirva de guía o línea de
referencia. Sólo cuando se hacen los cortes de acabado deben desaparecer
las líneas de trazo. A continuación se hará una descripción gráfica de las
operaciones de fresado:
Figura 30. Fresa escariadora
(trabajo burdo) en función de
taladrar
Figura 29. Rasurado de un
eje con fresa escariadora
Figura 31. Fresa madre
generando un piñón.
19
2.9
Definiciones y cálculos
Velocidad de Corte
Se define como la velocidad lineal en la zona que se está mecanizando. Una
velocidad alta de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero
acelera el desgaste de la herramienta. La velocidad de corte se expresa en
metros/minuto o pies/minuto.
Por medio de investigaciones de laboratorio ya se han determinado
velocidades de corte para los materiales más usados (ver anexo 1). Los
factores que influyen en la velocidad de corte son:
•
•
•
•
•
•
Calidad del material de las fresas y sus dimensiones.
Calidad del material que se va a trabajar.
Avance y profundidad de corte de la herramienta.
Uso del fluido de corte (aceite soluble).
Tipo de montaje del material.
Tipo de montaje de la herramienta.
Velocidad de rotación de la pieza (N): Normalmente expresada en
revoluciones/minuto (rpm). Se calcula a partir de la velocidad de corte y del
diámetro mayor de la pasada que se esta mecanizando.
Como las velocidades de corte de los materiales ya están calculadas y
establecidas en tablas, solo es necesario que la persona encargada calcule
las RPM a que debe girar la fresa, para trabajar los distintos materiales. Las
revoluciones de la fresa se pueden calcular por medio de la fórmula:
N=
K Vc
πφ
Donde:
N = velocidad angular [RPM]
φ = Diámetro de la fresa en mm ó pulgadas
Vc = Velocidad de corte en m/min o pie/min
K = 1000 cuando φ está en mm y Vc está en
m/min ó, K = 12 cuando φ está en pulgadas y
Vc está en pie/min
20
2.10
Dirección de fresado
2.10.1 Fresado en oposición
El fresado en oposición resulta cuando el sentido de giro de la fresa y el
avance del material se OPONEN.
2.10.2 Fresado en concordancia
El fresado en concordancia aparece cuando el sentido del giro de la fresa y el
sentido de giro del material CONCUERDAN.
21
2.10.3 Comparación resumida de efectos de la dirección de fresado
Elemento de comparación
Espesor de Viruta
Esfuerzo durante el corte
La máquina
Acabado de la superficie a
igualdad de condiciones
para el corte.
2.11
Fresado en Oposición
Fresado en Concordancia
Aumenta
Disminuye
progresivamente
progresivamente luego
luego de iniciado el
de iniciado el corte
corte.
Luego que el diente Al comenzar cortando en
esta cortando, el
la sección máxima, hay
esfuerzo aumenta
un súbito aumento del
progresivamente,
esfuerzo. Si los órganos
permite a los órganos
tienen juego, la
de la máquina
herramienta puede
absorber los juegos montarse en el material y
romperse.
Puede hacerse en
Puede hacerse solo en
cualquier fresadora
fresadora especial.
Mejor estado superficial fresando en oposición
que en concordancia.
Fresado tangencial
El fresado tangencial, llamado también, fresado periférico, se produce
cuando la fresa corta con los dientes laterales. (Ver figura 3. a))
2.12
Cabezal universal
El cabezal universal es un accesorio de la fresadora. El eje portafresas que
posee el cabezal se coloca formando cualquier ángulo con la superficie de la
mesa. Este accesorio se acopla al husillo principal de la máquina
permitiéndole realizar las más variadas operaciones de fresado.
22
Figura 32. Cabezal universal
2.13
Alineación de prensa y material
Es la orientación de la prensa de manera que la superficie plana de la
mordaza fija coincida con la dirección de desplazamiento de la mesa.
También se puede alinear usando el propio material si tiene una cara de
referencia. Es una etapa previa indispensable para fresar caras, rebajes y
ranuras cuya posición se refiera a un eje determinado o a una cara de
referencia.
23
3. TALADRADO
El principio de la operación es perforar o hacer un
agujero en una pieza de cualquier material. Nosotros
nos concentraremos en la perforación de los metales.
En el taladrado se producen virutas en grandes
cantidades que deben manejarse con seguridad, lo más
importante es familiarizarse con el funcionamiento y las
partes principales. Por la gran potencia que ejercen los
taladros, tienen que emplearse dispositivos especiales
para la sujeción de la pieza de trabajo.
Al taladrar metales se produce una fricción muy grande
y por esta razón es recomendable refrigerar con
taladrina (al igual que en la fresadora). Este es un
líquido refrigerante compuesto de agua, aceite,
antioxidantes y antiespumantes, entre otros.
3.1
Medidas de seguridad
Los hábitos de trabajo deficientes producen muchas lesiones: las virutas que
saltan hacia los ojos sin protección, lo pesado de las herramientas, las partes
que caen desde la mesa del taladro sobre los pies, las resbaladas sobre
pisos aceitosos y el atoramiento del cabello o de la ropa en una broca en
movimiento, son todos los riesgos que pueden evitarse mediante hábitos
seguros de trabajo.
Se deben tener en cuenta las siguientes medidas de seguridad:
Las herramientas que van a usarse durante el taladrado nunca deben dejarse
sobre la mesa del taladro, sino que deben colocarse sobre una mesa auxiliar
adyacente.
Se debe conseguir ayuda para mover prensas de tornillo pesadas o piezas
de trabajo grandes.
Las piezas de trabajo deben asegurarse siempre con tornillos pasantes y
prensas de barra, prensas de forma de C o dispositivos especiales. Debe
usarse una prensa de tornillo para el taladrado de piezas pequeñas. Cuando
se afloje una prensa y quede girando la pieza de trabajo, no trate de
detenerla con las manos.
24
Desconecte la máquina rápidamente; si se quiebra la broca o se sale, la
pieza de trabajo puede salir disparada de la máquina.
Nunca limpie el cono del husillo cuando esté trabajando la máquina porque al
hacerlo puede ocasionar la rotura de dedos o lesiones de importancia.
Siempre quite la llave del mandril inmediatamente después de usarla. Si la
deja puesta será lanzada a gran velocidad al empezar a funcionar la
máquina. Es buena costumbre no soltar nunca de su mano la llave del
mandril cuando la está usando. En ningún momento debe quedar puesta en
el mandril. Algunas llaves tienen carga de resorte y son expulsadas
automáticamente del mandril al soltarlas. Desafortunadamente hay muy
pocas de estas llaves en uso en la industria.
Nunca detenga el husillo del taladro con la mano después de desconectar la
máquina. Con frecuencia se juntan virutas afiladas alrededor del mandril o
del husillo. Nunca trate de alcanzar algo alrededor, cerca o desde atrás de
un taladro en movimiento.
Al quitar brocas de espigo cónico con una cuña, debe utilizarse un trozo de
madera debajo de la broca para que no caiga al piso. Esto protegerá
además la punta de la broca.
Debe interrumpirse ocasionalmente el taladrado para quitar la viruta, de
manera que esta no represente un riesgo y sea más fácil de manejar.
Debe utilizarse una brocha en lugar de sus manos para desprender las
virutas de la máquina. Nunca use un chorro de aire para quitar las virutas
porque con él puede ser que salgan disparadas por el aire a alta velocidad,
pudiendo ocasionar cortadas o lesiones en los ojos. No debe quitarse las
virutas o limpiarse el aceite mientras esté funcionando la máquina.
Debe mantenerse limpio el piso, límpiese inmediatamente todo el aceite que
se derrame o escurra; de lo contrario el piso estará resbaladizo e inseguro.
Deben quitarse las virutas adheridas a una pieza de trabajo taladrada tan
pronto como le sea posible, porque todos los filos agudos y las virutas
adheridas pueden causar cortadas severas.
Cuando haya terminado de trabajar con una broca o con cualquier otra
herramienta cortante, debe limpiarse ésta con una toalla de taller y guardarse
en su lugar.
Las toallas de taller aceitosas deben colocarse dentro de un recipiente
metálico cerrado para mantenerse desalojada el área de trabajo y evitar un
riesgo de incendio.
Al mover el cabezal o la mesa en los taladros sensibles, asegúrese de que
esté colocada una prensa o abrazadera de seguridad por debajo de ellos ,
sobre la columna: esto evitará la caída repentina de la mesa si se suelta la
abrazadera de la columna.
25
3.2
Tipos de taladros
Figura 33. Partes del taladro de
banco
Existen diferentes tipos de taladros:
•
Taladros de banco: Es el más sencillo y común, el dispositivo del
avance manual de la herramienta es el que permite al operario sentir
el efecto del corte en la pieza a trabajar.
26
•
Taladros de pedestal: Se diferencia del taladro de banco en que se
utiliza para trabajo pesado, permite hacer agujeros más grandes y
colocar piezas más grandes en su mesa.
•
Taladro con husillos múltiples: Este taladro esta equipado con una
cabeza taladradora. Esta tiene varios husillos que se pueden ubicar
para taladrar cierto número de agujeros en un lugar preciso de la pieza
y al mismo tiempo.
•
Taladro múltiple: Es una serie de husillos colocados en una mesa
larga y común. Esta dedicada a la producción en serie y realiza
operaciones secuenciales sobre una pieza ya que va avanzando de
operación en operación a través de todos los husillos. En cada uno de
estos husillos se hace una operación diferente, pero sobre la misma
pieza.
Figura 34. Taladro de pedestal
Figura 35. Taladro con husillos múltiples
27
Figura 36. Taladro Radial
Figura 37. Taladro múltiple
Figura 38. Mandrinadora
28
• Mandrinadora: Taladro tipo pedestal de alta precisión en el cual la
pieza se puede colocar, gracia a la mesa de coordenadas, en
cualquier posición debajo del husillo. De esta forma se pueden
ejecutar huecos en cualquier posición sobre la pieza y de diámetros
adecuados, cuando se utiliza un alesador en vez de una broca.
• Taladro radial: A diferencia de los taladros anteriores, el taladro radial
tiene la mesa de trabajo en la parte inferior, ya que esta diseñada para
acomodar piezas grandes. Es una máquina de gran tamaño que
mueve su cabezal, su mesa de trabajo y el husillo principal con
motores independieres. El husillo se puede colocar para taladrar en
cualquier lugar dentro del alcance de la máquina por medio de los
movimientos proporcionados por la cabeza, el brazo y la rotación del
brazo alrededor de la columna.
3.3 Descripción y partes de la herramienta
Las brocas constan de tres partes: el vástago, el cuerpo y la punta.
•
•
•
El vástago: Es la parte que se coloca en el husillo y se hace girar.
Estos pueden ser rectos o cónicos.
Cuerpo: Es la parte cilíndrica que va desde el vástago hasta la punta.
Este en su recorrido tiene unas flautas cuya función es la de dejar
entrar el fluido refrigerante y dejar escapar la viruta.
Punta: Se encuentra en todo el extremo cortante o filo cónico de la
broca. La forma y condiciones de la punta son muy importantes para la
acción cortante de la broca.
Figura 39. Punta de la broca
29
Figura 40. Partes de la broca
Es importante utilizar la broca adecuada para cada material, ya que el
resultado de la operación se verá reflejado en el tipo de broca que se utilice.
Con una broca de pared o de madera no se puede trabajar el metal pero con
una de metal si podemos taladrar madera pero no pared.
Las brocas, al igual que las fresas, deben estar en constante lubricación a
medida que están en operación para evitar el calentamiento de la
herramienta y cualquier daño de esta.
Esta lubricación se puede realizar desde la parte interior de la broca o desde
la parte exterior de la misma. Las brocas que tienen conductos refrigerantes,
a medida que van taladrando van expulsando la taladrina por los canales
internos; las brocas generales están expuestas a un chorro externo de
taladrina.
Figura 42. Broca con conductos
refrigerantes
Figura 41. Broca
general.
30
3.4
Calidad de las herramientas
Las brocas están hechas de acero rápido (HSS), pero la calidad de cada
broca puede variar según la aleación y según el método y calidad de
fabricación.
Existen principalmente las siguientes calidades:
• HSS laminada. Es la más económica de las brocas de metal. Es de
uso general en metales y plásticos en los que no se requiera precisión.
No es de gran duración.
• HSS titanio rectificada. Están recubiertas de una aleación de titanio
que permite taladrar metales con la máxima precisión, incluyendo
materiales difíciles como el acero inoxidable. Se puede aumentar la
velocidad de corte y son de extraordinaria duración.
• HSS cobalto rectificada. Son las brocas de máxima calidad, y están
recomendadas para taladrar metales de todo tipo incluyendo los muy
duros y los aceros inoxidables. Tienen una especial resistencia a la
temperatura, de forma que se pueden utilizar sin refrigerante.
4. BIBLIOGRAFÍA
•
ASKELAND, Donal R., “Ciencia e Ingeniería de los Materiales”,
Thomson Editores. México, 1998.
•
Anderson, J.C. y otros, “Ciencia de los Materiales”, Limusa Editores,
México, 1998.
•
Flim, R.A, y otro, “Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones”, Mc
Graw -Hill, México, 1979.
•
Budinsky, K. y otro, “Engineering Materials”, Prentice – Hall, U.S.A.,
1999.
31
ANEXOS
ANEXO 1.
Datos prácticos para ángulos de corte, velocidad de corte y avance para
las operaciones de fresado.
Material de
la pieza
Material de la
(estado
herramienta
recocido)
Acero,
resistencia a
la tensión 50
Kg/mm2
(140 BHN)
Acero,
resistencia a
la tensión
50-70
Kg/mm2
(150-190 BHN)
Acero,
resistencia a
la tensión
70-85
Kg/mm2
(200-250 BHN)
Acero para
herramientas
(260-340 BHN)
Acero para
herramientas al
carbono
Acero aleado para
herramientas
Ángulo
de corte
Desbaste
Acabado
1
2
Velocidad
de corte
m/min
Avance
mm/rev
Velocidad
de corte
m/min
Avance
mm/rev
8o
20o
14
0.5
20
0.2
8o
20o
22
1
30
0.5
Carburo de
tungsteno
Acero para
herramientas al
carbono
5o
18o
150
2.5
250
0.25
8o
14o
10
0.5
15
0.2
Acero aleado para
herramientas
8o
14o
20
1
24
0.5
Carburo de
tungsteno
Acero para
herramientas al
carbono
5o
14o
120
2.5
200
0.25
8o
8o
8
0.5
12
0.2
Acero aleado para
herramientas
8o
8o
15
1
20
0.5
Carburo de
tungsteno
Acero aleado para
herramientas
5o
12o
80
2
140
0.2
6o
3o
12
1
16
0.5
5o
2o
30
0.6
50
0.15
Carburo de
tungsteno
32