Informe Fresa # 4

 

Universidad Politécnica Salesiana Facultad de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Laboratorio de Máquinas y Herramientas Informe N° 8

Nombre: José Amable Castillo Matailo

Nivel: Cuarto

GRUPO: 1

D

ocente: Ing. Patricio Quitiaquez

Fecha de realización: 2018/06/11

Fecha de entrega: 2018/06/18

 

PRÁCTICA DE FRESA # 4 Tema:  

Piñón Cónico

1. 

Objetivo general

 

Realizar y desarrollar las operaciones necesarias en el Torno y la Fresadora para

mecanizar un piñón cónico mediante la utilización del cabezal divisor y la fresa modular en  base a las medidas y especificaciones técnicas indicadas en el plano.

2. 

Objetivos específicos

 

Desarrollar las operaciones necesarias en el torno como son el refrentado, ranurado y torneado cónico necesarias para dar forma al piñón según las especificaciones técnicas dadas en el plano.

 

Realizar el cálculo necesario según el módulo y su ángulo central para un piñón

cónico para poder montar el cabezal divisor.

 

Ubicar el cabezal divisor y la fresa modular correctamente para obtener un piñón

cónico.

3. 

Marco Teórico

3.1. 

Cabezal divisor

Cabezal divisor dispositivo auxiliar de la máquina herramienta de gran utilidad práctica y muy utilizada en la elaboración de piezas en las operaciones de maquinados. Los cabezales divisores son dispositivos complementarios importantísimos de las fresadoras de consola y, sobre todo, de las fresadoras universales. Su participación en los trabajos de fresado amplía considerablemente la aplicación de estas máquinas, ya que se utilizan para la elaboración de diversas herramientas cortantes, tales

 

como escariadores, abocardos, avellanadores, machos de roscar, fresas y otras. También se emplean para el maquinado de piezas normalizadas de máquinas, como cabezas de tornillos, tuercas cuadradas y hexagonales, ranuras, estrías, ruedas dentadas, embragues dentados frontales, entre otras. [1]

F i gur gura a 1. C abezal Di Divvi sor sor .

3.2. 

Fresa modular

Las fresas modulares son

utilizadas en

máquinas fresadoras Se fabrican

en

HSS (Acero rápido). El ángulo de estas fresas es de 20º. Las fresas modulares se identifican  por los módulos los cuales se numeran en una escala es cala del 1 a 8, la l a cual permite identificar cuál es la numeración correcta a respecto del número de dientes. Son utilizadas en la fabricación ruedas con dentado interior hasta piñones de cadena y tornillos sin fin. [2]

F i gur gura a 2.F r esa M odula ularr .

3.3. 

Engranajes cónicos de dientes rectos

Efectúan la transmisión de movimiento de ejes que se cortan en un mismo plano, generalmente en ángulo recto, por medio de superficies cónicas dentadas. Los dientes convergen en el punto de intersección de los ejes. e jes. Son utilizados para efect efectuar uar reducción de velocidad con ejes en 90°. Estos engranajes generan más ruido que los engranajes cónicos helicoidales. Se utilizan en transmisiones antiguas y lentas. [3]

 

 

F i gur gura a 3. E ngra ngr ana naje je có cónico nico..

3.4. 

Torneado cónico

Es la operación que forma el perfil externo de la tobera, se realiza girando el carro transversal en el ángulo requerido para producir los conos con la ayuda de una herramienta de corte, se desplaza oblicuamente al eje, las superficies pueden ser exteriores o interiores.

F i gur gur a 3. Tor Torne nea ado có cóni nico co..

4. 

Equipos, Herramientas y Accesorios

Las herramientas para realizar la práctica fueron:  

Fresa modular. Módulo (2mm)

 

Cabezal Divisor

 

Cuchilla de widia para ranurado

 

Cuchilla de widia para refrentado

 

Portaherramientas

 

Cono porta fresas y pinza

 

Martillo de goma















 



 



Escuadra de precisión Llave N°17 y 19

 

 

Llave N°20 y 21

 

Llave de gancho

 

Llave de Torreta (torno y cabezal divisor)

 

Llave Alén de 5 mm y 10 mm









El equipo utilizado para la práctica fue:  

La fresadora

 

El torno





Los instrumentos de medición y accesorios utilizados fueron:  

Calibrador pie de rey

 

Reloj comparador



   

Pernos en T



Equipo de seguridad personal

5. 

Procedimiento

a. 

Realizar las operaciones necesarias en el torno como son el refrentado en los





extremos de la pieza, una ranura de 24 mm de largo y una profundidad de 15 mm y el torneado cónico con un ángulo de torneado de 49.5° y su complementario de 40.5° necesarias  para dar forma al engranaje cónico estas esta s medidas y ángulos de torneado están dadas en el  plano.  b. 

Colocar el cabezal divisor que convierte a la fresadora vertical en una fresadora

horizontal para poder utilizar la fresa modular en la elaboración del piñón. c. 

Ubicar la pieza en el cabezal divisor con la inclinación de fresado de 39. 5º indicada

en el plano y con el reloj comparador centrar bien la pieza para el maquinado. d. 

Ubicar la fresa modular en el cabezal de la fresadora, centrar la pieza con la fresa

modular para comenzar el mecanizado del piñón cónico. e. 

Montar el cabezal divisor en base a los cálculos realizados real izados para el piñón de 18 dientes.

f. 

Rozar en z para poder dar la profundidad del diente, la profundidad es 4.32 mm.

 

g. 

Desbastar en x la pieza según s egún los cálculos realizados para el piñón en base al número

de dientes y el módulo de la fresa, una vez dada la profundidad del diente. h. 

Cortar la pieza con la sierra de mano desde la ranura realizada en el torno y refrentar

el área cortada para tener un buen acabado. i. 

Eliminar las aristas vivas de cada prisma.

 j.  Verificar las medidas del piñón cónico que estén dentro de la tolerancia solicitada de ± 0.1 mm con ayuda del calibrador el cual es un instrumento inst rumento de medición.

6. 

Fases de trabajo: 

Adjuntadas en la siguiente hoja

 

7. 

Cálculos 

 

Torno

Ranurado

 = ∗ ∗  

Datos: n= rpm  Vc= Velocidad de corte d= Diámetro de la pieza Vc: 15 m/min d = Ø25 

rpm = 120 rpm 

 = ∗ .    ∗. = .

Tiempo de mecanizado Ranurado

= +(∗) ∗  

Datos:

l = Longitud de la pieza = 30 mm a = Profundidad de corte = 2 mm  s = Avance = 0.02 n = rpm = 100

Fuerza de corte

= 45+(2∗14) 0.2∗100 = .    =∗∗ 

 Donde:  Fc=

Esfuerzo especifico de corte 

 

a=  s=

Profundidad de corte   Avance mm/rev 

 = 37 ∗ 2 ∗ 0.2 = 14.8     Potencia (Torneado)

=∗  Donde P= Potencia de corte  Fc= Fuerza de corte  Vc= Velocidad de corte 

 = 14.8 ∗ 15 = 222    

Fresado

Número de vueltas en el cabezal divisor

 = 40   Donde  Nv= Vueltas 40 = Constante del divisor Z= número de dientes del piñón o lados del prisma

 = 4018 = 2   á 4        1188 

 

Diámetro primitivo 

=∗ =∗   =     

Diámetro exterior  

 

=(+) =(+)  

 

 =     

 

 

Diámetro interior  

  =(−.) =(−.)   =    Hf  

=.∗  =.∗   = .    Altura del diente  

=.∗  =.∗   = .   Velocidad de corte

 = 1000   

Donde Vc= Velocidad de corte D=Diámetro de herramienta

 = 1000(20) 106.1100  = 10 1000    (60) = 106. Tiempo de mecanizado

2 − √ (2) −   +   =  ∗  ∗    Donde Tm= tiempo de mecanizado

 

L= longitud de trabajo D= diámetro de la herramienta S=avance Z= número de filos cortantes  N= revoluciones

Fuerza de Corte

 − 15 12+60 12+ 60  − √   60  2 2  = 0.2∗14∗100 = 0.0066      =  ∗ 2 ∗∗  

Donde  N= revoluciones de maquina U= avance B= diámetro de la pieza o fresa (el menor) Km = constante tabulada

Potencia (fresado)

  = 37 ∗ 0.2∗42 1.55        2∗100 = 1.55  = ∗∗ ∗  

Donde  N= revoluciones de máquina U= avance a= Profundidad de penetración Km = constante tabulada Z= Numero de filos cortantes

 = 37∗0.2∗4.32 14∗100 = 0.002323   Tabla 1. Cálculos de los diferentes mecanizados mecanizados realizados. Torneado Cilindrado (l=45 mm) Profundidad 0.2 mm

 

Profundidad Pasada

Revoluciones

Tiempo

(RPM)

trabajo(min) corte(Kgf)

750

0.30

1.48

148

2 mm

750

0.27

14.8

1480

2 mm

750

0.27

14.8

1480

2 mm

120

1.30

14.8

222

2 mm

120

1.30

14.8

222

2 mm

120

1.30

14.8

222

2 mm

120

1.30

14.8

222

2 mm

120

1.30

14.8

222

2 mm

120

1.30

14.8

222

2 mm

120

1.30

14.8

222

1 mm

120

1.30

7.4

111

0.2 mm

de Fuerza de Potencia (Cv)

R efr enta ntad do (l=40 (l=40 mm mm)

R anur nurad ado o ( l=31 mm mm)

Cilindrado cónico (l=12 mm.) Profundidad 9.12 mm 2 mm

750

0.08

14.8

1480

2 mm

750

0.08

14.8

1480

2 mm

750

0.08

14.8

1480

2 mm

750

0.08

14.8

1480

1.12 mm

750

0.08

8.3

828.8

Cilindrado cónico (l=7.50 mm.) Profundidad 4.87 mm 2 mm

750

0.05

14.8

1480

2 mm

750

0.05

14.8

1480

0.87 mm

750

0.05

6.44

644

0.26

14.8

1480

R efr enta ntad do (l=23.21 (l=23.21 mm) mm) P r ofundi undida dad d 2 mm mm 2 mm

450

 

Fresado D esba sbaste ste de los 18 die di ente ntess del del piñón pi ñón (l=12 ( l=12 mm) mm) P r ofu ofundi ndida dad d 4.32 mm 4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

4.32 mm

100

0.06

1.55

0.023

Tiempo total de mecanizado 13.13 min

8.   



Conclusiones Se concluye que el fresado de engranajes se debe tener t ener en cuenta el número de dientes

de cada piñón y módulo de la fresa los cuales designaran la profundidad de desbaste y el número de vueltas en el cabezal divisor y las diferentes características del engranaje.

 



Se concluye que el cabezal divisor es un accesorio de la fresadora ya que facilita en

gran medida el mecanizado de engranajes ya sean cónicos o rectos.

 



Se concluye que la velocidad de corte para el torneado cónico es mayor que la

velocidad de corte del fresado de engranajes.

 

9.   



Recomendaciones Se recomienda hacer el torneado cónico, girando el Charriot el ángulo indicado en el

 plano.

 



Se recomienda ubicar correctamente la pieza en el cabezal divisor y el ángulo de

fresado antes del mecanizado verificar con el reloj comparador. Se recomienda trabajar a baja velocidad de corte al momento de desbastar el piñón   

 para no sobrecalentar la pieza provocando un mal acabado de de la misma.

10.  [1]

Bibliografía Escuela Colombiana de Ingenieria , «FRESADO Y TALADRADO,» 12 03

2007.

[En

línea].

Available:

http://www.escuelaing.edu.co/uploads/labo http://www.escuelaing.e du.co/uploads/laboratorios/5128_ ratorios/5128_taladro.pdf. taladro.pdf. [2]

[Último acceso: 24 10 2017]. Escuela Tecnica de Ingenieria Supeior Bilbao, « MECANIZADO POR ARRANQUE

DE

VIRUTA,»

[En

línea].

Available:

http://www.ehu.eus/manufacturing/docen http://www.ehu.eus/ma nufacturing/docencia/723_ca.pd cia/723_ca.pdf. f. [Último acceso: 24 10 2017]. [3]

D. Martinez, «Procesos de arranque de viruta,» 11 2008. [En línea]. Available: https://www.researchgate.net/pro https://www.resear chgate.net/profile/Daniel_Krahmer file/Daniel_Krahmer/publication/3047 /publication/3047 78226_Procesos_de_arranque_de_viruta_y_no_convencionales_que_se_  aplican_en_la_industria_metalmec aplican_en_la_ind ustria_metalmecanica/links/577a57 anica/links/577a57cc08aece6 cc08aece6c20fbc9b c20fbc9b c/Procesos-de-arranque-de-viruta-y-no-convencionales-que.

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G.

Vavaresco,

«Fresadora,» «Fresadora,»

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línea].

Available:

http://gabpingenieria.weebly.com/uploads http://gabpingenieria. weebly.com/uploads/2/0/1/6/20162823/p /2/0/1/6/20162823/pffresadora. ffresadora. pdf. [Último acceso: 23 10 2017]. [5]

P. Quitiaquez, Apuntes de Cátedra Máqinas - Herramientas Herramientas,, Quito.