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MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO Código: MT.3.6.7-120/98 - Edición 01 Guatemala, 01 de febrero de 1998
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MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO Código: MT.3.6.7-120/98 Edición 01
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INDICE UNIDAD I CIZALLAR La medición Trazar rectas La cizalla ○
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UNIDAD II LIMAR LÁMINA Prensa de banco Bridas de sujeción La lima Rasquetear Trazar con compás ○
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UNIDAD III DOBLAR LÁMINA Doblado en frío Enderezar material Doblar lámina en prensa Estudio general de los materiales Propiedades tecnológicas y mecánicas Metales ferrosos Metales no ferrosos ○
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UNIDAD VIII TALADRAR Y AVELLANAR Las brocas El taladrado Punzonar Avellanar cónico ○
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UNIDAD VII ESMERILAR El esmeril Piedras
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UNIDAD VI ASERRAR A MÁQUINA La sierra de vaivén Fluidos de corte Aserrar con sierra de vaivén ○
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UNIDAD V LIMAR PARALELEPÍPEDOS Estado de las superficies Calibrador vernier Obtención del hierro bruto ○
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UNIDAD IV ASERRAR A MANO La sierra y el aserrado Aserrar a mano Precauciones al aserrar ○
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MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
1 10 11 17 20 24 39 41 43 44 46 49 52 54 58 61 65 67 68 70 80 84 87 89 90 91 96 104 110 114
UNIDAD IX ROSCAR A MANO Cortar roscas interiores a mano Clases de rosca Tallado de roscas Roscar a mano Roscar con terraja ○
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UNIDAD X CINCELAR El cincel - El cincelado Trazar con gramil Afilar herramientas de uso manual ○
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UNIDAD XI REMACHAR Unión por conformación, uniones Remachadas ○
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UNIDAD XII EL ESCARIADO El escariado Escariar ○
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MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
117 118 119 126 132
135 138 144
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UNIDAD XIII EL MICRÓMETRO (NOMENCLATURA, TIPOS Y APROXIMACIÓN) Construcción Características Condiciones de uso Tipos Aplicaciones Funcionamiento Lectura Ejemplos de lectura ○
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155 158
161 162 162 163 164 164 164 164 167
CIZALLAR
UNIDAD I CIZALLAR La medición ¿ Qué es medir ?
Ejemplo de lectura con aguja
Valor de lectura escala 0.5 Kg. Valor de lectura peso 1.0 Kg. = 1.5 Kg.
Medir es determinar una cantidad, comparándola con una unidad de medición legalmente establecida. El resultado de comparación se llama valor de medición (valor de lectura) Fig. 1.
Fig. 3
Para simplificar el procedimiento de medición, se emplean también útiles e instalaciones o instrumentos de medición, que indican:
Escala
valor de medición = 55 División de unidad de medida legalmente establecida
a) Un valor fijo de medición y hacen visibles una desviación admisible. b) La desviación del valor fijado.(Figs. 4 y 5) Ejemplo para calibre límite
Fig. 1
Los valores de lectura pueden leerse inmediatamente en 1os útiles de medición o mediante una aguja (marca) en una escala (graduación). (Figs. 2 y 3)
Valor de medición fijo con tolerancia permitida
Fig. 4
Ejemplo para lectura directa Ejemplo para reloj de medición Desviación 0.20 mm valor de medición = 20 mm.
Fig. 5
Fig. 2
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
1
CIZALLAR
Instrumentos de medición de longitudes (Cuadro 1) EJEMPLOS
GRUPO Instrumentos transmisores de medición Compás de interiores
Compás de exteriores
Compás doble
Instrumentos graduados de medición (división en trazos) Metro pleglable
Metro de acero
Tornillo micrométrico Pie de rey
Calibre de profundidades
Reloj comparador
Tornillo micrométrico de precisión (con identificador de precisión embutido)
Instrumentos de medición de valores fijos
70
Calibres
2
50
Instrumentos graduados y regulables de medición (división en trazos)
Cinta métrica enrollable
Cinta métrica
Calibres límite
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
Galgas de extremos
CIZALLAR
Instrumentos de medición por transmisión (Cuadro 2) Se emplean en mediciones de longitud. No están graduados, de modo que para el ajuste y la lectura del valor de medición, hay que elegir el instrumento de medición indicado, conforme a la exactitud de medición exigida. Ejemplo constructivo
Designación/empleo
resorte Tornillo prisionero con tuerca de ajuste
Compases exteriores Para mediciones exteriores
Brazos de medición Puntas de medición
Tornillo prisionero con tuerca de ajuste
resorte
Compases interiores Para mediciones interiores Brazos de medición Puntas de medición
Escala para
Compases dobles
Medición exterior
para mediciones exteriores e interiores a)
a) Sin raya divisora b) Con raya divisora
Brazos de medición para mediciones interiores
Brazos de medición para mediciones exteriores
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
Medición interior
b)
Puntas de medición
3
CIZALLAR
Mediciones con compas de gruesos
Ajuste de precisión del compás de gruesos a: (Fig. 6)
(mediciones exteriores)
Cuando se trata de mediciones exteriores: •
Se ajusta el compás de gruesos con las dos manos aproximadamente al valor de medición, y
Abertura demasiado pequeña
Abertura demasiado grande
Falso No hay que pegar nunca sobre las superficies de medición
•
El ajuste exacto se consigue mediante golpes ligeros sobre los cantos exteriores (interiores) de los brazos.
Para determinar el valor de medición, hay que elegir, según la exactitud de medición requerida, el instrumento de medición indicado (pie de rey, calibre, galga de extremos).
Comprobación del valor de medición con ayuda de un pie de rey
El compás de gruesos, debido a su propio peso, tiene que deslizarse sobre la pieza de trabajo.
En este caso, se parte, •
Sea del instrumento, haciendo comparaciones en la pieza de trabajo,
•
Sea de la pieza de trabajo, comprobando con ayuda de los instrumentos de medición, el valor de la medición transferido al compás.
Compases grandes de gruesos, hay que emplearlos, utilizando las dos manos.
Fig. 6
4
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
CIZALLAR
Mediciones con compás interior
Ajuste de precisión del compás de gruesos a:
Abertura demasiado pequeña
Cuando se trata de mediciones interiores: • Se ajusta el compás de gruesos, abriéndole con las dos manos aproximadamente al valor de medición, y
Abertura demasiado grande
• El ajuste exacto se consigue mediante golpes ligeros sobre los cantos exteriores (interiores) de los brazos.
No hay que pegar nunca sobre las superficies de medición
Para determinar el valor de medición, hay que elegir, según la exactitud de medición requerida, el instrumento de medición indicado (pie de rey, calibre, galga de extremos).
Comprobación del valor de medición con la ayuda de un pie de rey
Falso
El compás tiene que alinear exactamente
En este caso, se parte, • Sea del instrumento, haciendo comparaciones en la pieza de trabajo, • Sea de la pieza de trabajo, comprobando con ayuda de los instrumentos de medición, el valor de la medición transferido al compás. (Fig. 7)
Falso
El compás no alinea, el valor de medición es inexacto
Fig. 7
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
5
CIZALLAR
Instrumentos de medición y graduados
Forma A Ejecución normal Forma B Ejecución muy ancha. Se emplea raras veces, y no está reproducida por eso.
Metro plegable Metro de acero Metro de trabajo Instrumentos de medición de rayas divisoras: Sirven para medir longitudes y para trazar. Manipulándolos cuidadosamente, pueden medirse, según el tipo del instrumento de medición que se emplea, longitudes con una precisión hasta 0.5 mm.
Metro de trabajo Largos de fabricación: 500 hasta 5000 mm. Material de acero para herramientas, grueso 5 hasta 14 mm, ancho 25 hasta 70 mm. Los metros sobrepasan las divisiones en ambos extremos, de aprox. 10 mm. La división puede empezar también en el primer canto del metro. (Fig. 10)
Metro plegable Largos de fabricación: 1 y 2 m, 6 resp. 10 articulaciones Material: acero o metal ligero. En metros plegables, el límite de error asciende para 1000 mm a aprox. ±1 mm, siempre que las articulaciones sean absolutamente elásticas.
Fig. 8
Metros plegables de madera (v.h. 0221222) (Fig. 8)
Según DIN 6401
Fig. 9
Metro de acero Largos de fabricación: 300 y 500 mm. Material de acero de resorte, espesor G,0.3 mm, ancho 12 mm. La escala de división empieza en el primer borde del metro.(Fig.9)
6
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
Según DIN 866
Fig. 10
CIZALLAR
Instrumentos de medición graduados
Material: acero de resorte inoxidable. Manivela y estuche en ejecuciones diferentes. (Fig. 13)
Cintas métricas Cintas de tela Largos de fabricación: 1, 1,5 y 2 m, ancho 10 mm.
Fig. 11
Material: herrajes en los extremos, tela. División en ambos lados. Los primeros 10 centímetros están subdivididos en milímetros. (Fig.11)
Cinta de tela para medir en estuche de cuero Fig. 12
Largos de fabricación: 10, 20 y 25 m, ancho 9 mm.
Según DIN 6403
Material: Tela entrelazada con alambres inoxidables. Guarnición en el extremo de cuero. (Fig. 12)
Cintas métricas de acero Forma A Largos de fabricación: 1 y 2 m, 12 mm. de ancho aproximadamente. Material: Acero de resorte inoxidable, estuches en ejecuciones diferentes. Forma B Largos de fabricación: 10, 20, 30 y 50 m, ancho 13 mm.
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
Fig. 13
7
CIZALLAR
Metros de madera Metro plegable Largos de fabricación: 1 m de 6 articulaciones y 2 m de 10 articulaciones (Fig.14)
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5
6
7
8
9
10
11 12
13 14
18 15 16 17
36
Fig. 14
Metro o medio metro con mango División: Los primeros 10 cm en mm, a continuación divisiones de 5 cm.
Fig. 15
Empleo: Medición de textiles. (Fig. 15)
Metro de madera Guarniciones inoxidables, pulidas, y con división milimétrica para fines técnicos. (Fig. 16)
Fig. 16
Largo 300 mm.
Regla para dibujos Metros y reglas se fabrican en diferentes divisiones, ejecuciones y materiales. (Fig. 17) Fig. 17
8
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
CIZALLAR
Instrumentos para medir ángulos (Cuadro 3) Designación / Empleo
Instrumentos de medición a)
Instrumentos de valor fijo para medir ángulos para medir: a) Angulos rectos 90o Escuadra plana
b) Determinados ángulos agudos y obtusos
Escuadras con espaldón
Escuadra de ángulo agudo
Escuadras de T
b)
Escuadras de 120o exagonal Plantilla de afilar mechas (brocas) espirales
a)
Instrumentos de medición regulables a)
Plantilla de afilar herramienta de roscar
Escuadra (saltarregla) doble plegable
Escuadra sencilla pleglable
Sin división en grados, para transmitir cualquier ángulo
b) Con división en grados, para medir cualquier ángulo b) brazo de medición giratorio y regulable y aguja de medición Brazo de medición giratorio con aguja de medición
Regla graduada giratoria y regulable y aguja de medición Transportador de ángulos universal
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
Regla graduada fija
9
CIZALLAR
Trazar Rectas Es la operación por medio de la cual, se pueden dibujar, en un plano, rectas en diversas posiciones, tomando como base una línea o cara de referencia y en puntos previamente determinados, utilizando diferentes instrumentos (figuras 1, 2 y 3). Esta operación se hace como paso previo a la ejecución de la mayoría de las operaciones, en la construcción de piezas mecánicas y metalúrgicas, para servir de guía.
3er. Paso: Apoye la base de la escuadra en la cara de referencia. (Fig. 19). 4o. Paso: Trace con rayador, las rectas, haciéndolas pasar por los puntos marcados (Fig. 20). Observaciones: 1. La línea debe ser fina, nítida y hecha una sola vez. 2. En piezas de fundición, los trazos deben ser punteados con granete. (Fig. 21)
Proceso de Ejecución: 1er. Paso: Pinte la cara de la pieza. Observaciones: 1. La cara debe estar limpia, lisa y libre de grasas. 2. La cara se puede pintar con tiza, barniz o sulfato de cobre, pintura de spray o azul de prusia.
Fig. 19
PRECAUCIÓN: EL SULFATO DE COBRE ES VENENOSO.
2o. Paso: Marque los puntos por donde van a pasar las rectas. (Fig. 18) Fig. 20
Fig. 21
Fig. 18
10
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
CIZALLAR
La cizalla
Guillotinas y cizallas mecanizadas
La cizalla es una herramienta de corte, formada por dos hojas, generalmente de acero al carbono, templadas y afiladas, con un ángulo determinado.
Se fabrican para accionamiento a mano o con motor. Las guillotinas (Fig. 24) se utilizan para espesores de chapa hasta 2 mm y longitudes de corte hasta 1,000 mm.
Las hojas están unidas y articuladas por medio de un eje (tornillo con tuerca). Se usan para cortar metales de espesor delgado. E1 ángulo de las hojas varía de 76° a 84° (Figs. 22 y 23).
Las cizallas mecánicas (Fig. 25) cortan chapas hasta de unos 6 mm de espesor. La longitud de corte, sin mover la chapa, alcanza unos 200 mm.
f = 1o
C = de 76o a 84o
Chapa
C = 76o
f = 1o
Fig. 24 Fig. 22
f = 10 C = de 76o a 84o Chapa
f = 1o C = 76o
Fig. 25
Fig. 23
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
11
CIZALLAR Con las cizallas mecánicas combinadas (Fig. 26), se pueden cortar: chapas, barras perfiladas, redondas, cuadradas y angulares. Las cizallas mecánicas son movidas por excéntricas o cigueñal. La cuchilla superior baja por sus guías verticales contra la cuchilla inferior, ocasionando la separación del material.
El grosor de la cuchilla debe ser adecuado, para evitar que se doble. El ángulo libre en casi todas las cuchillas, tiene de 1.5° a 3°. Tiene por objeto la disminución de la fricción entre el material y la cuchilla. E1 juego de corte (Fig. 28) es la distancia a la que se deben mover entre sí las cuchillas de una cizalla, de palanca o mecánica, para evitar que choquen mutuamente y que rocen entre sí. Un juego de corte demasiado grande (Fig. 29), produce un corte áspero y rebabas. También puede ocasionar el atascamiento y doblamiento del material.
Fig. 26 Corte
Angulos de las cizallas El ángulo de cuna está formado por las superficies frontal y lateral de la cuchilla. Según el material a cortar (papel, acero, metal no férrico, etc.), tiene de 76° a 84°. (Fig. 6)
Juego de corte
Fig. 28 Cuchilla de corte
Angulo libre
Angulo de cuña Superficie frontal
Superficie lateral
Presión Juego de corte demasiado grande Grosor de la cuchilla
Fig. 29
Fig. 27
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CIZALLAR
En las cizallas cuyas cuchillas se mueven alrededor de un eje o punto común (cizallas o tijeras de mano), por medio de una ligera curvatura de las cuchillas se consigue, que éstas solamente se toquen en un punto, en el punto de corte. A causa de la presión de las cuchillas sobre el material, éste tiende a bascular, lo cual, aún resulta más favorecido por el juego de corte. El basculamiento del material debe ser evitado, sujetándolo firmemente con la mano, o por medio de sujetadores especiales (fig. 30).
actuante. Los filos penetran más o menos en el material hasta que la deformación por desgarramiento provoca en el núcleo, una tensión de tracción que conduce, finalmente, a la rotura. (Fig. 31). Por consiguiente, los metales delgados o elásticos dan superficies de corte lisas, mientras que los materiales gruesos y poco elásticos, dan superficies de corte, bastas. El objeto del cizallado es dividir o cortar materiales para su posterior utilización. Comparándolo con otros sistemas de corte; las ventajas del cizallado están:
• En el ahorro de tiempo y de material.
Sujetador
• En que después no es necesario en general, darle acabado a los bordes del corte de la pieza. Dirección de basculamiento
Fig. 30
Primera cuchilla
El cizallado de los metales es una operación de corte sin desprendimiento de viruta, que se efectúa por medio de las cuchillas de las máquinas, llamadas tijeras o cizallas. Los filos de las cizallas ejercen presión contra el material, y las partículas de éste se desplazan unas respecto a otras en la dirección de la fuerza de corte
Pieza
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Aquí se produce la tensión. Cuchilla fija
Fig. 31
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CIZALLAR
Cizallar Es la operación por medio de la cual se cortan láminas delgadas, barras y perfiles de poco espesor, sin desprendimiento de viruta, por medio de la acción de las cuchillas de una cizalla. (Fig. 32). Esta operación se realiza siempre que se va a preparar material para su posterior utilización.
Proceso de ejecución Cuchilla móvil
1er. Paso: Trace el material. Articulación
2o. Paso: Introduzca el material entre las cuchillas de la cizalla, haciendo coincidir el lugar, marcando para el corte, con el filo de la cuchilla fija (Fig. 32).
Palanca
Cuchilla fija
Observaciones 1. En caso de materiales demasiado largos, utilice un caballete para sostener el extremo libre (Fig. 33). Fig. 32
2. En materiales cortos, utilice el fijador, para evitar que el material suba por la presión de las cuchillas. a) Cizalla
c) Caballete
b) Chapa
d) Fijador
3er. Paso: Corte el material. • Corte, bajando la cuchilla móvil por medio de la palanca. Fig. 33
• Suba la cuchilla, levantando la palanca.
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CIZALLAR Observaciones: 1. No corte con los extremos de las cuchillas, porque el corte resulta irregular, y puede ocasionar lastimaduras al rozar la supeficie. (Fig. 34)
Siempre que se trabaja con las cizallas, es necesario tomar varias precauciones para evitar posibles accidentes; éstas son: a) Nunca se cuelgue de la palanca al realizar el corte, ya que ésta le podría golpear en la cabeza.
2. Cuando se cizalla y se forman rebabas en las aristas de corte del material, es debido a que las cuchillas están desafiladas o que la separación entre ellas es excesiva. (Fig. 35)
b) Siempre que realice cortes, verifique que no se encuentre ninguna persona en el espacio que alcanza la palanca.
3.
c)
4.
Si el corte completo del material no puede realizarse de una sola vez, deslice el material entre las cuchillas hasta que el final del corte ya hecho, tope en el ángulo formado por las cuchillas.
Al cortar materiales duros, preste atención al accionar la palanca, para no golpearse con ella.
d) Cuando introduzca el material a cortar, tenga cuidado con las manos.
Al cortar, sostenga fuertemente el resto del material, para evitar que se mueva.
PRECAUCIÓN
Cuidado con las rebabas: CUANDO OPERE LA ClZALLA, TENGA CUIDADO DE NO HERIRSE CON LAS CUCHILLAS.
Los bordes de las chapas suelen ser cortantes, use siempre guantes (Fig. 36).
Fig. 34
Fig. 36 Fig. 35
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CIZALLAR
Cuidado con el martillo • E1 mango que sobresale del martillo, puede originar accidentes. B • Un mango mal colocado puede romperse, la cabeza del martillo puede lesionar al trabajador y a otras personas.
A
• E1 mango debe ajustar firmemente en el ojo del martillo. • Introduciendo una cuña en el extremo del mango, se le obliga a ensancharse, quedando fuertemente aprisionado. a) b) c)
C
Cabeza Mango Cuña
Fig. 37
(Ver fig. 37)
• Observar la posición de la cuña (Fig. 38). • Un mango torcido produce rebotes y golpes poco precisos. • Al golpear con el martillo, debe tenerse el cuidado de sujetarlo en forma correcta para evitar darse golpes en las manos.
Fig. 38
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UNIDAD II LIMAR LÁMINA Prensa de banco Por fijación se entiende, sujetar una pieza, de rnanera que no pueda moverse durante el trabajo. El metodo de fijación varía, de acuerdo con la naturaleza de la operación requerida. (Fig. 1) Para operaciones manuales, el sistema de fijación más corrientemente empleado es el tornillo de banco. (Fig. 2) En el tornillo que se muestra en el dibujo, puede apreciarse una mordaza móvil y una mordaza fija.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Fijación en la prensa. Mordazas blandas. Mordazas. Anchura de fijación. Longitud de la mordaza. Yunque. Quijada móvil. Quijada fija. Pieza de guía. Husillo. Manija. Mordazas varias.
Fig. 1
Por medio de un husillo y una manija, puede desplazarse la mordaza móvil. La pieza se sujeta entre estas dos mordazas. La separación entre las mordazas se llama anchura de fijación. Las mordazas permanecen paralelas, de ahí el nombre: tornillo paralelo. Las mordazas tienen un pequeño dentado. Estos dientes pueden dañar la pieza y, por ello, frecuentemente se emplean mordazas blandas para proteger las superficies acabadas. Normalmente, las mordazas blandas se las puede construir uno mismo, de manera que se adapten a la pieza en la que hay que trabajar.
Altura del tornillo de banco, para que la posición del cuerpo corresponda al trabajo a efectuar. Fig. 2
Las mordazas blandas se construyen de materiales blandos, tales como plomo, cobre o hierro dulce.
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En esta página se muestran algunas de las aplicaciones del tornillo de banco: para operaciones de limado, roscado con terraja y roscado con machuelo. No es necesario decir que también tiene otras muchas posibilidades. Otro tipo de tornillo es el llamado tornillo de cola. En éste, la mordaza móvil gira sobre un pivote. Por este motivo, las mordazas no quedan siempre paralelas y la pieza no queda tan bien fijada como en un tornillo paralelo. Por la misma razón, en este tornillo también es más fácil dañar la pieza. Este tipo de tornillo se emplea bastante en trabajos bastos, por ejemplo, en forja. (Fig. 3) 1. Limado. 2. Roscado con terraja. 3. Roscado con machuelo. 4. Mordaza fija. 5. Mordaza móvil. 6. Tope roscado. 7. Husillo. 8. Resorte de lámina. 9. Pivote. 10. Cola. 11. Brida. Fig. 3
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Prensa de sujeción para máquina
Otro sistema de fijación es la mordaza para máquinas. Se usa principalmente para sujetar piezas durante operaciones de taladrado en una taladradora. En operaciones ligeras, la mordaza puede sujetarse con la mano; pero, siempre es mejor sujetarla con tornillos a la mesa de la taladradora. Cuando se trata de agujeros pasantes, la pieza debe fijarse siempre, de manera que al traspasar la broca, ésta no toque la base de la mordaza. Esto se evita, por ejemplo, colocando un taco de madera debajo de la pieza. Los diferentes tipos de mordazas de fijación para máquinas, se diferencian principalmente en la forma de las mordazas de apriete. Aquí se muestran algunas de ellas. (Fig. 4) 1. Mordaza de fijación. 2. Mordazas. 3. Manivela. 4. Rebajes para fijar la mordaza a la mesa de la taladradora. 5. Mordaza sobre la mesa de una taladradora. 6. Calzo o taco de madera. 7, 8, 9. Varios tipos de mordazas de fijación.
Fig. 4
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Bridas de sujeción Las piezas pueden fijarse también, por medio de diversos tipos de bridas. Aquí se muestran algunas de ellas, así como la forma de utilizarlas. Permite fijar piezas de varios espesores, gracias al hexágono de la parte posterior. El tornillo de ajuste tiene la misma finalidad. También existen platos magnéticos. (Fig. 5) 1. Brida. 2. Tuerca. 3. Hexágono. 4. Fijación por medio de bridas. 5. Tipo de brida plana. 6. Tornillo de regulación. 7. Pieza fijada por medio de una brida. 8. Plato magnético.
Fig. 5
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Para trabajar en planchas delgadas de metal, pueden utilizarse unas barras de doblar especiales. Para el mismo fin, pueden utilizarse dos barras de perfil angular, colocando entre ellas la pieza y, luego, fijándolas en el tornillo. Si es necesario, se emplea también una entenalla o una mordaza C. Las barras de doblar se emplean para doblar, cincelar, limar u otras operaciones que hayan de realizarse en planchas de metal. Para operaciones de limado, la pieza debe fijarse, de manera que sobresalga lo menos posible. (Fig. 6) 1. Barras de doblar 2. Perfiles angulares 3. Entenalla (mordaza de mano) 4. Mazo de goma 5. Perfiles angulares
Fig. 6
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Para aplicaciones especiales, existen varios sistemas de fijación. Algunos de ellos, así como su empleo, se muestran en las gráficas anteriores. Para limar un lado biselado, puede utilizarse una entenalla en ángulo. Tambien puede fijarse la pieza en posición inclinada en el tornillo de banco. Para fijar juntos varios objetos, por ejemplo, cuando se desea taladrarlos a la vez, puede emplearse una entenalla. La entenalla se aprieta por medio de una tuerca de mariposa. Girando el mango moleteado, se abren o se cierran las mordazas. (Fig. 7) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Entenalla en ángulo. Lado biselado. Resorte de lámina. Limado de un lado biselado. Fijación en ángulo. Entenalla. Tuerca de mariposa. Resorte de lámina. Pieza. Espárrago. Pinza de fijación. Mango moleteado. Mordazas. Prensa tipo “C”.
Fig. 7
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Prensa de sujeción para máquina
Si los tubos se fijasen en un tornillo de banco, se deformarían fácilmente, se aplastarían. Por esta razón, se fijan en mordazas especiales para tubos. Algunas recomendaciones: •
Fijar la pieza lo más corta posible. De esta manera, se hace menos ruido al trabajar y la sierra o la lima cortan mejor y con menos peligro de que se rompan los dientes.
•
Siempre que sea necesario, se recomienda usar mordazas blandas, para que las superficies acabadas no se dañen.
•
Antes de proceder a la fijación, deben limpiarse las mordazas, de forma que no queden limaduras ni virutas.
•
Hay que evitar que la pieza se deforme, colocando tacos de madera. (Fig. 8)
1. Mordazas para tubos. 2. Resorte de lámina. 3. Mordaza de tubos fijada en el tornillo. 4. Mordaza de horquilla para tubos. 5. Manija. 6. Husillo roscado. 7. Horquilla. 8. Mordaza móvil. 9. Mordaza fija. 10. Pieza demasiado alta en el tornillo. 11. Mordazas blandas. 12. Taco de madera.
Fig. 8
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La lima La lima es una herramienta manual, hecha de acero al carbono, dentada y templada (Fig. 1), que se usa en la operación de limar.
Partes de la lima: Borde Espiga Punta
Cara
Fig. 9
Talón
La longitud de la lima se mide del talón a la punta.
CLASIFICACIÓN Las limas se clasifican por su forma, picado y tamaño. Las figuras de la 10 a la 17 indican las formas más usuales de limas.
Lima plana Fig. 10
Lima de bordes redondos Fig. 11
24
Lima media-caña Fig. 14
Lima cuchilla Fig. 15
Lima cuadrada Fig. 12
Lima redonda Fig. 16
Lima plana de punta cónica Fig. 13
Lima triangular Fig. 17
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Las limas pueden ser de picado simple o doble. Además, se clasifican en bastardas, semifinas y finas (Figs. de la 18 a la 23).
Picado simple
Picado doble
Lima fina Fig. 18
Lima fina Fig. 21
Lima semi fina Fig. 19
Lima Semi-fina Fig. 22
L Lima bastarda Fig. 20
Lima bastarda Fig. 23
Los tamaños más usados de lima son: 100, 150, 200, 250, 300 y 350 mm de longitud del cuerpo. (Fig. 12 “ L’’) El cuadro siguiente presenta los tipos de limas y sus aplicaciones.
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Clasificación de las limas (Cuadro 1) APLICACIONES
TIPO
CLASIFICACIÓN
Superficies planas • de punta cónica
Planas • de cantos paralelos
Superficies planas internas en ángulo recto u obtuso Superficies planas en ángulo recto, ranuras internas o externas
Cuadradas
EN CUANTO A
Redondas
Superficies cóncavas y circulares
Medias cañas
Superficies cóncavas
Triangulares
Superficies en ángulo agudo mayor de 60 grados
Cuchillas
Superficies en angulo agudo menor de 60 grados
FORMA
EN CUANTO AL PICADO
TAMAÑO EN mm (longitud del cuerpo)
26
En cuanto a la inclinación
• Simples • Dobles • Cruzado
En cuanto al número de dientes por centímetro
• Bastardas • Semi finas • Finas
100 150 200 250 300 350
Materiales metálicos • No ferrosos (aluminio, plomo) • Ferrosos ( acero y fundición gris)
Desbastes gruesos, Desbastes medios, Acabados
Variable, según las dimensiones de la superficie por limar
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Las formas de las limas y su aplicación Lima plana Fig. 24
La figura geométrica de la sección transversal de una lima es lo que se llama forma de la lima. Lima redonda Fig. 25
Las más corrientes son: 1. Plana: Su sección transversal es rectangular. Las limas planas son las más corrientes en el taller. (Fig. 24)
Lima cuadrada Fig. 26
2. Redonda: Sirve para ensanchar agujeros redondos y en el acabado de superficies cóncavas. (Fig.25) 3. Cuadrada: Su seccion transversal es cuadrada. Se emplea para superficies planas, chaveteros, agujeros cuadrados, etc. (Fig. 26) 4. Triangular: Sección triangular con ángulos de 60°. Su empleo está indicado en el limado de ángulos mayores de 60° para afilar sierras y afinado de esquinas cuadradas. (Fig. 27)
Lima triangular Fig. 27
Lima media-caña Fig. 28
5. Media caña: Su sección transversal es un segmento circular. Con su cara plana se ejecutan los mismos trabajos que con la plana. Su cara circular sirve para limar grandes agujeros circulares, ovalados y superficies cóncavas en general. (Fig. 28)
Lima cuchilla Fig. 29
6. Cuchilla: Su sección transversal tiene forma de cuchillo o cuña. Su empleo más indicado está en el acabado de las esquinas agudas de muchos tipos de ranuras. (Fig. 29) 7. Limas especiales: (Limas cerrajeras) Para trabajos de precisión. (Fig. 30)
Limas Cerrajeras Fig. 30
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Limar lámina Esta operación se hace en metales de poco espesor y laminados delgados (hasta 4 mm aproximadamente). Se diferencia de las otras operaciones de limar, por la necesidad de tener que fijar el material con la ayuda de medios auxiliares, tales como: trozos de madera, perfiles en escuadra, sargentos y clavos. Se aplica en la construcción de plantillas, láminas para ajustes y otros.
Mordazas
Plataforma
Fig. 31
Proceso de ejecución
Observación:
1er. Paso: Sujete el material en la prensa.
Al sujetar la lámina, hágalo de manera que no se presenten vibraciones al limar. (Fig. 32 y 33)
- Abra las mordazas de la prensa lo suficiente, para que pueda colocarse el material. - Introduzca la pieza entre las mordazas de la prensa.
Pieza sujetada con perfiles en escuadra Fig. 32
Observaciones: 1. Antes de sujetar la pieza, verifique si la prensa está a la altura recomendada (Fig. 31). Si fuera necesario, busque otro lugar de trabajo o use plataforma. 2. Conserve la superficie a trabajar fuera de las mordazas de la prensa, según las necesidades del caso. • Sujete la pieza, cerrando firmemente las mordazas.
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Pieza sujetada con un calce de madera Fig. 33
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2o. Paso: Proceda a limar la lámina. Observaciones: 1. La lima se toma, de manera que el dedo pulgar se apoye sobre la parte superior del mango. (Fig. 34) 2. La mano izquierda se apoya en el extremo de la lima (Fig. 3 5).
PRECAUCIÓN ASEGÚRESE QUE EL MANGO DE LA LIMA ESTÉ BIEN SUJETO PARA EVITAR ACCIDENTES. • Apoye la lima sobre la pieza, observando la posición de los pies. (Fig. 36)
Fig. 34
Fig. 35
Fig. 36
• Lime, evitando las vibraciones. Observaciones: 1.
Para eliminar las vibraciones y lograr un mejor limado, conduzca la lima, según muestra la Fig. 37, desplazándola en posición oblicua con relación a la pieza.
2.
En el retorno, la lima debe correr sin presión sobre la pieza; de esta forma, los dientes de la lima no se embotan y se conservan afilados.
3.
La lima tiene que ser usada en toda su longitud.
4.
E1 ritmo del limado debe ser de 60 pasadas por minuto, aproximadamente.
5.
E1 movimiento de la lima debe ser dado solamente con los brazos.
6.
En los materiales suaves como el aluminio y el cobre, debe limpiarse la lima periódicamente, para evitar que se embote.
7.
La limpieza de la lima se hace con la carda (cepillo) (Fig. 38).
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4o. Paso: Finalice el limado, hasta que no pase luz entre la escuadra y la pieza. Observación: Cuando se trate de limar las caras de la chapa, ésta se sujeta sobre madera, según muestran las Figs. 40 y 41.
Fig. 37
Pieza
Mordaza
madera de apoyo Fig. 38 Fig. 40
3er. Paso: Verifique la planitud de la superficie limada, utilizando la hoja de la escuadra o una regla de cantos rectificados. Observación: El verificado debe hacerse a contraluz (Fig. 39).
Fig. 41 Fig. 39
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Limar plano Limar es desbastar o dar acabado con la ayuda de una herramienta llamada lima. Limar superficie plana, es la operación realizada, con la finalidad de obtener un plano con grado de precisión determinado (Fig. 42). E1 ajustador ejecuta esta operación, frecuentemente, en la reparación de máquinas y en ajustes diversos.
• Inicie el limado, con movimiento hacia adelante, haciendo presión con la lima sobre la pieza.
Observaciones: 1. En el retorno, la línea debe correr libremente sobre la pieza. 2. El limado puede ser transversal u oblicuo. (Figs. 44 y 45)
Fig. 42
Proceso de ejecución 1er. Paso: Sujete la pieza, colocando la superficie a limar en posición horizontal de manera que quede más alta que las mordazas (Fig 43), para evitar que la lima entre en contacto con la prensa. Observación:
Fig. 44
Las mordazas de la prensa deben cubrirse con material más blando que el de la pieza, para proteger las caras acabadas. 2o. Paso: Lime la superficie.
Fig. 43
Fig. 45
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3er. Paso: Verifique si la superficie está plana, con regla de filo rectificado (Fig. 46) o sobre la mesa de trazado y control (Fig. 47).
A
B
C
D
Limar plano paralelo Es la operación manual realizada con lima, para obtener superficies planas y paralelas, utilizándose como elementos de control, el gramil, el calibrador Vernier, el micrómetro, el comparador, dependiendo de la precisión requerida. Generalmente, esta operación se realiza en la construcción de matrices, montajes y ajustes diversos.
Proceso de ejecución 1er. Paso: Lime una cara de la pieza hasta que quede completamente plana, para que sirva de referencia al limado de la otra cara.
Fig. 46
Observación: Se debe limar el mínimo posible de material. 2o. Paso: Trace la pieza. • Coloque la cara limada de la pieza sobre el mármol de trazado. Pieza
azul de prusia
• Trace con gramil la otra cara en todo su contorno para obtener una línea de referencia (Fig. 48).
Mármol de ajuste
Fig. 47
Mármol de ajuste
Fig. 48
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PRECAUCIÓN TENGA CUIDADO DE NO HERIRSE CON LA PUNTA DEL RAYADOR DE GRAMIL 3er. Paso: Lime el material en exceso de la otra cara, observando la línea de referencia. 4o. Paso: Verifique el paralelismo y la medida, utilizando calibrador Vernier (Fig. 49).
Limar plano a escuadra Es una operación de limado, por medio de la cual, se obtienen superficies en ángulo recto externo o interno. Su aplicación es frecuente en la ejecución de piezas mecánicas.
Proceso de ejecución 1er. Paso: Sujete la pieza y lime una cara para referencia. 2o. Paso: Trace el ángulo (Fig. 52), apoyando la escuadra en el lado de referencia. 3er. Paso: Lime el material en exceso, respetando el trazado.
Fig. 49
Observación: Para las piezas que requieren mayor precisión, se debe usar el reloj comparador (Fig. 50) o el micrómetro (Fig. 51).
4o. Paso: Termine de limar, verificando la planitud de la cara limada y el ángulo (Figs. 53 y 54).
Fig. 52 Fig. 50
Fig. 51
Fig. 53
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• El mango debe quedar apretado por un casquillo de acero (Fig. 57).
Fig. 54
Fig. 57
Observación: Cuando las piezas tienen cierto espesor y el ángulo es recto, la perpendicularidad de las caras limadas puede ser comprobada con escuadra o con un cilindro de precisión sobre un mármol (Figs. 55 y 56).
• No utilizar nunca mangos que estén rajados. (Fig. 58).
Fig. 58
• Colocar correctamente el mango en la espiga de la lima (Fig. 59). El montaje irreflexivo trae como consecuencia accidentes. (Fig. 60)
Fig. 55
Fig. 56 Fig. 59
Montaje correcto del mango de la lima • No limar nunca sin mango. • La mala colocación del mango puede ser causa de accidentes.
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Fig. 60
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Obtención de curvas por limado y taladrado Limado de curvas exteriores En el limado rendondo de superficies exteriores se realiza en ángulo recto con la circunferencia o bien, corriendo a lo largo de la misma.
En el limado en redondo corriendo a lo largo de la circunferencia (Fig. 62) la lima va en línea recta, pero al mismo tiempo gira alrededor de su eje transversal (movimiento basculante).
En el limado en redondo en ángulo recto con la circunferencia (Fig. 61), se lleva la lima en linea recta, como al limar superficies exteriores, sin embargo, tiene lugar al mismo tiempo un giro de la lima alrededor de su eje longitudinal.
Movimiento de Corte
Movimiento basculante
Movimiento de corte
Movimiento de giro
Fig. 61
El giro debe corresponder a la circunferencia, y puede ser ejecutado hacia la derecha o la izquierda. En la misma proporción se traslada la línea de contacto sobre la pieza (arranque de virutas) hacia la derecha o izquierda. La lima, por lo tanto, lleva un movimiento de corte en línea recta, sin avance lateral. E1 movimiento de giro se hace con la articulación del codo.
Fig. 62
Todos los movimientos deben ser suaves, por medio del giro de las articulaciones de los hombros, codos y muñeca, correspondiendo a la relación entre los movimientos de avance y basculante. Hacia el final del movimiento de corte se produce un ángulo desfavorable entre la dirección de la presión de la mano derecha y la dirección de movimiento de la lima, de modo que aquí se ha de atender especialmente a la armonía de la presión de ambas manos. Por eso el movimiento basculante no debe ser demasiado grande.
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Limado de curvas interiores El limado en redondo de superficies interiores requiere siempre el empleo de limas redondas o de media caña, cuya circunferencia debe ser algo menor que la de la superficie a limar en la pieza.
En algunos casos hay que añadir, además, un impulso de avance adicional en dirección lateral, para conseguir una redondez uniforme.
En el limado en redondo de superficies interiores, la lima debe llevarse casi siempre en linea recta, igual que en el limado plano de superficies exteriores; sin embargo, tiene lugar un giro simultáneo de la lima sobre su eje longitudinal (Figs. 63 y 64).
Este impulso de avance lateral no debe ser demasiado grande, pues, de lo contrario, resultan estrías (Fig.65).
Giro de la lima sobre el eje longitudinal
La comprobación de los radios se hace con plantillas de radios.
Los movimientos deben realizarse suavemente, por medio de las articulaciones de la muñeca, hombros y codos.
Fig. 63
Con impulso de avance lateral Sin impulso de avance lateral
Fig. 65 Fig. 64
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Limar curvas exteriores
3er. Paso: Lime, respetando el trazo.
Es producir una superficie curva externa (convexa) por la acción manual de la lima plana, a través de movimientos combinados. (Fig. 66)
Observación: El movimiento de la lima debe ser dado, según lo muestran las Figs. 68 y 69.
Entre las principales aplicaciones de esta operación, podemos citar la ejecución de plantillas, matrices, guías, dispositivos y chavetas.
Movimiento de corte
Movimiento de basculante
Proceso de ejecución 1er. Paso: Trace la pieza.
Fig. 68
2o. Paso: Sujete la pieza. Observación: Cuando el material a limar sea demasiado, debe cortarse antes (Fig. 67).
Fig. 69
4o. Paso: Compruebe la curvatura, con plantilla. (Fig. 70) Fig. 66
Observación: En caso de que la pieza sea de material grueso, verifique el escuadrado de la superficie.
Fig. 67
Fig. 70
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LIMAR LÁMINA
Limar curvas interiores Es producir una superficie curva interior, por la acción manual de una lima media caña o redonda a través de movimientos combinados (Fig. 71). Fig. 73
4o. Paso: Lime, respetando el trazo. Observaciones: 1. Cuando se lima una superficie cóncava, la curvatura de la lima debe ser menor que la curvatura a ser limada (Figs. 74 y 75).
Fig. 71
Entre las principales aplicaciones de operación, podemos citar la ejecución de plantillas, matrices, guías, dispositivos y chavetas. Fig. 74
Proceso de ejecución: 1er. Paso: Trace la pieza. Fig. 75
2o. Paso: Sujete la pieza. 3er. Paso: Corte el material sobrante. (Figs. 72 y 73)
2. E1 movimiento de la lima debe ser dado según lo muestra la figura 76.
Fig. 76
Fig. 72
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LIMAR LÁMINA
5o. Paso: Compruebe la curvatura con la plantilla adecuada. (Figs. 77 a 80)
Rasquetear Es una operación manual de acabado, realizada con una herramienta llamada rasqueta.
Fig. 77
Consiste en eliminar las irregularidades de las superficies de las piezas mecanizadas, para aumentar los puntos de contacto, cuando las superficies obtenidas no satisfacen las exigencias requeridas (fig. 81).
Fig. 78
Fig. 81
Esta operación es aplicada en agujas de carros, de máquinas, bancadas y cojinetes de deslizamiento. Fig. 79
Proceso de ejecución 1er. Paso: Sujete la pieza Observación: Cuando la pieza no puede sujetarse en la prensa, colóquela a una altura conveniente.
Fig. 80
2o. Paso: Desbaste.
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LIMAR LÁMINA Cara de control plano rectificado
Observaciones: Mango
1. El desbaste se lleva a cabo por medio de pasadas largas, haciendo fuerte presión sobre la rasqueta, con ángulo de inclinación de 45° (Fig. 82).
Pie
Pie
Fig. 84
2. La dirección de trabajo de la rasqueta debe variar,con frecuencia, a 90°, porque así se reconoce más fácilmente la falta de planitud. (fig. 83). Fig. 85
Fig. 82
Fig. 86
• Cubra la superficie necesaria del elemento de control con una capa de azul de Prusia. Observaciones:
Fig. 83
3. El desbaste se hace para eliminar los surcos producidos por la herramienta de corte.
3er. Paso: Determine los puntos altos de la superficie. Seleccione el elemento de control. Observación: E1 elemento de control depende de la forma y tamaño de la superficie por rasquetear. (figs. 84, 85 y 86).
40
1. La capa de azul de Prusia o minio, se da con un trapo. 2. E1 azul de Prusia o el minio debe tener la consistencia necesaria, para que no se corra sobre la superficie del elemento de control. • Friccione suavemente la superficie a rasquetear contra la superficie manchada del elemento de control (fig. 87).
Fig. 87
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LIMAR LÁMINA
Observación: La superficie de friccionamiento del elemento de control debe variarse, para que el posible desgaste se realice en toda la superficie en forma pareja. Fig. 90
4o. Paso: Rasquetée. (Figs. 88 y 89)
5o. Paso: Verifique con regla de control o cilindro patrón, la superficie rasqueteada. Si es necesario, repita el 3er. y 4o. pasos, hasta obtener el número de puntos deseado por centímetro cuadrado.
Trazar con compás Fig. 88
Es la operación por medio de la cual, se consigue trazar arcos de circunferencia con radio determinado, dando movimiento de rotación a un instrumento denominado compás, que gira, apoyando una de sus puntas, en un punto denominado centro (Fig. 91). Esta operación se aplica en la construcción de piezas en general, como guía para la ejecución de otras operaciones.
Fig. 89
Observaciones: 1. El rasqueteado se hace sobre las manchas determinadas en la superficie. 2. La calidad del acabado será tanto mejor, cuanto mayor sea el número de puntos por centímetro cuadrado. 3. Para mejorar el aspecto de la superficie, se puede, en los pasos finales, rasquetear los puntos con diferentes direcciones. (Fig.90)
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centro arco
Fig. 91
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LIMAR LÁMINA
Proceso de ejecución 1er. Paso: Pinte la cara de la pieza.
4o. Paso: Trace el arco.
2o. Paso: Determine el centro.
• Abra el compás hasta la medida determinada (Fig. 94).
Observación: El centro del arco de circunferencia es determinado por la intersección de dos lineas.
3er. Paso: Marque el centro. • Apoye la punta del granete en el punto determinado, inclinandolo para el frente, con el fin de facilitar la localizacion de la intersección. (Fig. 92).
Fig. 94
• Apoye una de las partes en el centro marcado y trace el arco de circunferencia, girando el compás en el sentido de las agujas del reloj (Fig. 95).
Fig. 92
Lleve el granete a la posición vertical y golpée levemente con el martillo (fig. 93).
Fig. 93
42
Fig. 95
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DOBLAR LÁMINA
UNIDAD III DOBLAR LÁMINA Doblado en frío
El doblado provoca:
Se entiende por doblado en frío, la conformación de materiales sin arranque de virutas ni acción térmica, y cuando una parte del material conserva en lo posible su espesor, no así su dirección original permutándola por otra.
• Fuerzas de tracción en las capas exteriores con relación al eje de flexión (el material es alargado al exterior) • Fuerzas de compresión de las capas interiores con relación al eje de flexión (el material es recalcado al interior). (Fig. 2)
En el doblado, una parte más o menos ancha del material obtiene otra dirección por la intervención de una fuerza manual o mecánica aplicada sobre un punto determinado, o aplicada continuamente sobre varios puntos muy cercanos unos a otros (doblar en redondo y torcer).
tracción alargamiento
tracción
compresión eje de flexión
fibra neutra
recalcado
La fuerza empleada debe ser tan grande, para: Fig. 2
• Vencer la resistencia del material, y • Provocar un cambio de dirección definitivo. (Fig. 1) fuerza manual o mecánica pieza de trabajo
- fuerza de flexión
En la capa media del material no se produce ni tracción ni compresión; por lo tanto recibe el nombre de “Fibra neutra”. A causa del alargamiento del recalcado del material en las capas exteriores, éste se modifica en la forma de su sección. (Fig. 3) a
alargamiento
recalcado
prensa de banco - fuerza antagonista b Fig. 3 corte a-b
Fig. 1
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DOBLAR LÁMINA
Estas modificaciones de la sección dependen:
Finalidad y empleo
• Del material (clase y cualidades), • Del grueso del material, • Del ángulo de flexión, y • Del radio de flexión. (Fig. 4)
E1 objeto del doblado es conformer un material, según las condiciones dadas por la construcción, para emplearlo como pieza individual (p. e. caño, caja de chapa, etc.), como pieza de montaje o piezas parciales de construcción.
ángulo de flexión
Enderezar material Es la operación por medio de la cual, se enderezan las partes dobladas o combas del material, dejadas y ocasionadas por el cizallado u otro proceso de trabajo. Se realiza sobre un yunque y por la acción de los golpes de un martillo. Esta operación se ejecuta cada vez que se necesite enderezar un material para su posterior utilización o trabajo.
radio de flexión
eje de flexión
grueso de material
Proceso de ejecución
Fig. 4
Las tensiones interiores debidas al doblado del material, pueden ser reducidas calentándolo al rojo, las modificaciones de la sección son inevitables. Los recalcados, pueden eliminarse por un tratamiento posterior (martillado, limado, rectificado, etc.) Observaciones: 1. Hay que tener en cuenta los valores mínimos de los radios de flexión. 2. Hay que doblar el material, en lo posible, rectangular con relación al sentido de laminación. 3. No se trata aquí del doblado del material sin pasar de su límite de elasticidad (p.e. estirar un resorte)
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1er. Paso: Verifique visualmente la rectitud de la pieza. 2o. Paso: Enderece la pieza. • Coloque la pieza sobre el yunque con la parte comba hacia arriba (Fig. 5). • Golpee con la cara plana del martillo sobre la comba de la pieza, hasta enderezarla.
PRECAUCIONES • TOME LA PIEZA, EVITANDO MOJARSE LOS DEDOS AL GOLPEARLA. • AL MARTILLAR, EVITE GOLPEARSE LOS DEDOS
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DOBLAR LÁMINA
Fig. 5 Fig. 6
Observaciones 1. Para enderezar materiales semiduros, utilice el martillo, y para materiales suaves, utilice el mazo de madera o caucho. 2. E1 martillo y el mazo se toman por el extremo del cabo. 3. Verifique visualmente la rectitud de la pieza y golpéela nuevamente, si fuera necesario, hasta enderezar completamente la pieza.
Cuidados con el rayador A la punta del rayador es conveniente insertarle un trozo de corcho o goma al guardarlo o cuando no se utilice, para evitar lesiones y evitar que se deteriore. (Fig. 6) No guarde los rayadores en los bolsillos para evitar herirse. (Fig. 7)
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Fig. 7
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Doblar lámina en prensa Doblar lámina (espesor hasta 4 mm aproximadamente) es modificar su forma, que normalmente se encuentra plana, transformándola en perfiles angulares, circulares o combinados. Se consigue, a través de la utilización de la prensa y martillos o mazos, auxiliados con mandriles o calces, para dar las formas deseadas (Fig. 8).
Observaciones: 1. Cuando sea necesario, deben ser usadas mordazas de protección. 2. Usar accesorios, cuando sea necesario. (Figs. 10, 11 y 12).
Fig. 10
Fig. 8
Las piezas ejecutadas, por este proceso, son utilizadas en la union de otras piezas y en montajes. Fig. 11
Proceso de ejecución 1er. Paso: Sujete la pieza en la prensa, que el trazado coincida con el borde de las mordazas. (Fig. 9)
Fig. 12
Fig. 9
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3. Para piezas más grandes que la prensa, se usan perfiles en escuadra o calces. (Figs. 13 y 14)
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Directamente con martillo, cuando el acabado no es de mucha importancia. Fig. 13 Fig. 15
Fig. 14
Con el martillo y una protección, para evitar marcas de los golpes. Fig. 16
2o. Paso: Doble la lámina. Observación: Pueden ser utilizados diversos procedimientos. (Figs.de la 15 a la 19).
PRECAUCIÓN: ASEGÚRESE DE QUE EL MARTILLO O EL MAZO TENGAN SU CABO FIRMEMENTE FIJADO Y QUE LA PIEZA Y LOS SUPLEMENTOS ESTÉN BIEN SUJETOS.
Con mazo en los casos de chapa fina y metales blandos.
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Fig. 17
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INTECAP Fig. 20 Con estampas apropiadas, en los casos de varias piezas.
2o. Paso: Estampe. Fig. 18
• Coloque el estampador, cuidando de que quede alineado con el trazo hecho.
Observación: Debe cuidarse de que el número o letra a grabar quede asentado completamente sobre el material. (Fig. 21) Con tajaderas no cortantes, en casos especiales. Fig. 19
• Golpee con la cabeza del martillo una sola vez la cabeza del estampador.
Estampar números y letras Es la operación que consiste en marcar números y letras sobre un material, por la acción de un golpe de martillo, sobre una herramienta llamada estampador. Esta operación la realiza el mecánico, cada vez que necesita grabar números o letras en un material, en forma rápida y sin mayor presentación.
Fig. 21
Proceso de ejecución 1er. Paso: Trace líneas de guía cuando tenga que marcar dos o más numeros y/o letras. (Fig. 20)
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PRECAUCIÓN: AL GOLPEAR CON EL MARTILLO, CALCULE BIEN EL GOLPE, PARA NO LASTIMARSE LA MANO.
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Estudio general de los materiales Material: Es todo lo que se emplea en la construcción de objetos; los materiales se clasifican de acuerdo con el cuadro de abajo.
MATERIALES
metálicos
ferrosos
acero
no ferrosos
hierro fundido
Metales: Son materiales dotados de brillo, en general, buenos conductores del calor y de la electricidad. Los metales no se prestan todos igualmente para la construcción mecánica. Son utilizados, según sus propiedades respectivas.
Propiedades físicas Densidad: Es la razón entre el peso de un determinado volumen y el peso del mismo volumen de agua destilada de 4 °C. Las aleaciones livianas, como el duraluminio, son metales con débil densidad. Los metales con fuerte densidad son utilizados para cuerpos de máquinas, herramientas, contra-pesos, volantes. Fusibilidad: Propiedad que permite a los metales ser moldeados, bajo la influencia del calor.
no metálicos
sintéticos
naturales
materiales plásticos
madera cuero caucho
Fluidez: Propiedad de un metal, de tomar con más o menos facilidad, la forma de un molde al cual se vacía. Entre más complicado es el molde, más fluidez debe tener el metal. El silicio, por ejemplo, aumenta la fluidez del hierro fundido. Conductibilidad térmica: Propiedad de conducir el calor. Todos los metales son buenos conductores del calor. Los mejores son utilizados, cuando el calor debe expandirse rápidamente, ejemplo, el cobre es utilizado en calderas y las aleaciones de aluminio en culatas de motores a explosión. Conductibilidad eléctrica: Propiedad de conducir la electricidad. Los metales que oponen una debil resistencia al paso de la corriente, son llamados buenos conductores (cobre, aluminio). A la inversa son malos conductores (niquel, cromo).
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DOBLAR LÁMINA Inalterabilidad: Que resiste a la corrosión, o sea la inalterabilidad de un material bajo influencias exteriores desfavorables, por ejemplo, intemperie, humedad, vapores, gases, ácidos, etc.
Elasticidad: Propiedad de volver a tomar la forma inicial, después de haber sufrido una deformación, una vez que cesa la acción de las fuerzas exteriores. Fabricación de resortes. (Figs. 24 y 25)
Propiedades mecánicas
ELASTICIDAD F
Maleabilidad: Propiedad de los metales, de ser reducidos en láminas, maleabilidad en caliente para laminado y forjado, en frío para calderería. (Fig. 22)
Fig. 24 Rodillo Lingote
ELASTICIDAD
MALEABILIDAD
F
Fig. 25
Fig. 22
Ductibilidad: Propiedad que hace posible una deformación, por fuerzas exteriores, sin que el material pierda su cohesión interna (reducción de sección por pasado en frío en una matriz trefilar). Así se obtienen alambres, barras, tubos, con un buen acabado a medias. (Fig. 23)
Tenacidad: Resistencia que oponen los cuerpos, a su ruptura, bajo un esfuerzo de deformación lenta: tracción, compresión, torsión, cizallado, flexión (figs, 26, 27, 28 y 29). Los aceros tienen una gran tenacidad.
Matriz Barra
Pinza
TRACCIÓN Fig. 26
COMPRESIÓN Fig. 27
Fig. 23
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Resiliencia: Resistencia opuesta por un cuerpo a los choques o a los esfuerzos bruscos.
CIZALLADO
Un metal poco resiliente es frágil (hierro fundido). Metal resiliente: Acero (herramientas de fragua, cigüeñal de motor). Resistencia: Es la oposición que ejerce un material a las deformaciones o a la separación de sus más pequeñas partículas.
peso Fig. 28
Junto a estas propiedades principales, hay otras que pueden también tener importancia:
TORSIÓN Fig. 29
Dureza: Es la resistencia que los cuerpos oponen a la penetración de un cuerpo extraño, asi como al desgaste. Un cuerpo más duro que otro, cuando puede rayarlo (herramientas de corte). (Fig. 30)
Centro - punto
pieza
El plomo, por ejemplo, no puede ser empleado por su toxicidad en muchas aplicaciones. Además, en la elección de un material, se atiende a las condiciones de fabricación. La cuestión de si un material es fundible, forjable o soldable, decide ya a menudo su empleo. Las posibilidades de mecanizado pueden tener importancia, aunque los otros factores no entren en cuenta, ya que son decisivas para la economía de fabricación. La capacidad de temple de un material decide en muchos casos, por ejemplo, en la fabricación de herramientas, sobre la elección y empleo del mismo.
Fig. 30
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Propiedades tecnológicas y mecánicas Estas propiedades indican el comportamiento del material al trabajarlo. Colabilidad: Se denominan colables los materiales que funden y pueden colarse en moldes a temperaturas rentables, p ej., fundición gris, plomo, estaño y aleaciones de cobre. Maleabilidad: Son maleables los materiales sólidos que, por la acción de fuerzas, admiten una variación plástica de la forma, conservando su cohesión, por ejemplo en el recalcado, la embutición, el prensado, el plegado. Mecanizabilidad: Se dice que son mecanizables por corte o arranque de virutas, aquellos materiales en los que, aplicando fuerzas tecnológicamente razonables, puede romperse la cohesión de las partículas. Soldabilidad: Soldables son los materiales en los que, por unión de las substancias respectivas (soldadura por fusión o por presión), puede conseguirse una cohesión local,
Resistencia: de un material es su oposición al cambio de forma y a la separación. Las fuerzas externas que pueden presentarse como carga, son: tracción, compresión, flexión, cizalladura y torsión. Toda fuerza externa genera en el material, tensiones, de acuerdo con el tipo de solicitación por ejemplo, tracción y compresión (Fig. 31, A, B, C y D). A
Fuerzas de tracción en la embutición con estirado
B
Fuerzas de tracción y compresión en el estirado
C
La templabilidad: indica que la dureza del material puede modificarse por transposición de partículas.
Fuerzas de compresión en el recalcado
D
Propiedades mecánicas Las propiedades mecánicas de un material describen su comportamiento bajo la acción de fuerzas externas.
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Fuerzas de cortadura en una unión remachada
En la solicitación mecánica, actúan fuerzas sobre el material Fig. 31
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DOBLAR LÁMINA
Elasticidad y plasticidad: son propiedades de cambio de forma, denominado plástico si el cambio es permanente, y elástico, si no es permanente (Fig. 32). Elasticidad
La fragilidad y la tenacidad indican el comportamiento de un material bajo determinadas presiones. Un material es tenaz si posee cierta capacidad de dilatación, y frágil si se rompe sin deformación permanente notable, por ejemplo, el vidrio y la fundición gris. La dureza de un cuerpo se designa como la resistencia que opone a la penetración de otro cuerpo duro. En los materiales duros no se pueden marcar fácilmente huellas ni rayas (conformar o cortar). Los filos de las herramientas de corte, por ejemplo, cincel. sierra y broca, deben ser más duros que el material a trabajar. La dureza evita que las superficies que se tocan entre sí se desgasten rápidamente. Materiales duros son el acero templado, el metal duro, la fundición dura y el diamante (Fig. 33).
Cambio de forma elástica y plástica en el doblado
Fig. 32
Cuerpo de ensayo
Ensayo: Una chapa fijada por un extremo, se dobla con una fuerza pequeña, hasta que observa una fuerte resistencia. Supliendo la fuerza, el material vuelve a su posición de partida (Fig. 32).
Metal duro Acero templado
Observación: Un material se deforma elásticamente, cuando es sometido a la acción de fuerzas externas, y vuelve a su forma primitiva, al dejar de actuar aquellas. Ensayo: Si una chapa fijada por un extremo se dobla más allá de su límite elástico, ya no recupera su posición inicial.
Material duro
Acero dulce Cobre Aluminio
Material blando
Comparación de durezas
Dureza de los materiales
Observación: Un material se deforma plásticamente, cuando experimenta un cambio permanente de forma, debido a la acción de fuerzas externas.
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Fig. 33
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Los metales ferrosos Se llaman metales ferrosos, los que contienen hierro. Dentro de este grupo tenemos el acero y el hierro fundido, que son metales compuestos de hierro y carbono.
normalmente es de grano fino, algunas veces fibroso y, con alto contenido de carbono y templado, ofrece una superficie de fractura aterciopelada o con textura de porcelana. Es uno de los más importantes materiales metálicos usados en la industria.
Hierro: Es un metal que se encuentra en la naturaleza en forma mineral.
La mayoría de las partes de las máquinas se fabrican con acero al carbono, por tener este material propiedades mecánicas convenientes.
Carbono: Es un elemento que también se encuentra en la naturaleza en grandes cantidades.
Las más importantes son las siguientes: (Figs. de la 34 a la 40)
Acero al carbono La combinación de hierro y carbono da origen al ACERO AL CARBONO, donde el porcentaje de este último puede variar de 0.05 a 1.5%. Esta combinación se obtiene, derritiendo el mineral de hierro juntamente con un fundente (piedras calcareas) en hornos apropiados, usándose carbón de coque como combustible. De esta primera fusión, se obtiene el arrabio, que es llevado a otros tipos de hornos para ser transformados, en acero al carbono, color gris. Los aceros que tienen más de 0.45% de carbono, pueden ser endurecidos por un proceso de calentamiento y enfriamiento rápido, llamado temple.
Soldado Fig. 34
Doblado Fig. 35
Los aceros que tienen menos de 0.45% de carbono, no adquieren temple pero, pueden ser endurecidos superficialmente por medio de un tratamiento llamado cementación. El acero al carbono tiene un punto de fusión entre 1,300° y 1,500 °C, un peso específico de 7.85 kg/dm3 , es magnético, su superficie de fractura tiene color gris claro a blanco de plata,
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Curvado Fig. 36
DOBLAR LÁMINA
Forjado Fig. 37
Laminado Fig. 40
El elemento que hace a los aceros más duros unos que otros es el carbono.Por esta razón, los aceros se clasifican según su contenido de carbono. (Ver cuadro 1) Formas de los aceros al carbono
Estirado Fig. 38
En los aceros al carbono, no sólo la calidad está normalizada, sino las distintas secciones o formas y suelen ser: Barras, perfiles, chapas, tubos y alambres. En la figura siguiente, se pueden ver las secciones o formas de los aceros al carbono. (Fig. 41).
Trabajado con herramienta de corte Fig. 39
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Fig. 41
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Cuadro 1 CONTENIDO DE CARBONO ( % )
TIPO EN CUANTO A DUREZA
TEMPLE
USOS
De 0.05 a 0.15
Extrablando
No adquiere temple.
Chapas - alambres Tornillos - Tubos Estirados - productos de calderería
De 0.15 a 0.30
Blando
No adquiere temple.
Barras laminadas y perfiladas - piezas comunes de mecánica
De 0.30 a 0.45
Medio Blando
Presenta inicio de temple.
Piezas especiales de máquinas y motores. Herramientas para la agricultura
De 0.45 a 0.60
Medio Duro
Adquiere buen temple.
Piezas de gran dureza herramientas de corte resortes
De 0.60 a 1.50
Duro a Extraduro
Adquiere buen temple facilmente.
Las barras en general tienen 6 ó 12 m de largo y pueden ser: 12345678 12345678 12345678 12345678 12345678 12345678 12345678 12345678
12345678 12345678 12345678 12345678 12345678 12345678 12345678 12345678
123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789 123456789
12345678901 12345678901 12345678901 12345678901 12345678901 12345678901 12345678901 12345678901
Cuadrada
Redonda
Exagonal
Rectangular
Fig. 42 Las chapas generalmente son fabricadas en los tamaños de:
Piezas de gran dureza y resistencia Resortes - cables - cuchillos
Hierro fundido El hierro fundido es un material metálico, refinado en hornos adecuados, llamados cubilotes. En su mayor parte, se compone de hierro, una pequeña parte de CARBONO, pequeñas cantidades de MANGANESO, SILICIO, FÓSFORO y AZUFRE. Se define, diciendo que el hierro fundido es una aleación de HIERRO Y CARBONO, que contiene de 2.5% a 5% de carbono.
x 1.20 m
E1 hierro fundido se obtiene de la fusión del arrabio y, por lo tanto, es un hierro de segunda fusión.
Delgadas hasta 3 mm; medias de 3 a 5 mm; gruesas de 6 mm en adelante.
Las impurezas del mineral de hierro y del carbón dejan, en el hierro fundido, pequeños porcentajes de SILICIO, MANGANESO, AZUFRE y FÓSFORO.
l m x 2 m,
lmx3m
0.60 m
Según el espesor, son consideradas:
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El SILICIO favorece la formación de la fundicion gris. El MANGANESO favorece la formación de la fundición blanca. Tanto el SILICIO como el MANGANESO mejoran las calidades del hierro fundido pero, no ocurre lo mismo con el AZUFRE y el FÓSFORO, cuyas cantidades deben ser las menores posibles para no perjudicar las calidades de la fundición.
Fundición blanca: 1. E1 carbono en este tipo de fundición, está enteramente combinado con el hierro, constituyendo un carbonato de hierro (CEMENTITA). 2. Cuando se quiebra, la parte fracturada es brillante, casi blanca. 3. Tiene bajo contenido de carbono (de 2.5% a 3%) y de silicio (menos de 1%). 4. Es muy duro, quebradizo y difícil de mecanizar.
Características Fundición gris: 1. El carbono, en este tipo, se presenta casi todo en estado libre, bajo la forma de hojas delgadas de GRAFITO. 2. Cuando se quiebra, la parte fracturada es oscura, debido al grafito. 3. Presenta elevados porcentajes de carbono (de 3.5% a 5%) y silicio (2.5%). 4. Es muy resistente a la compresión. No resiste bien la tracción. 5. Es fácil para trabajar con herramientas manuales y mecánicas. 6. Sirve para las más variadas construcciones de piezas de máquinas, constituye uno de los más importantes metales desde el punto de vista de la fabricación mecánica.
Conclusiónes La fundición gris es menos dura y menos frágil que la blanca, y puede ser trabajada con herramientas comunes, es decir, sufrir acabados posteriores de cepillado, torneado, taladrado, roscado y otros. La blanca sólo puede ser trabajada con herramientas especiales, con cierta dificultad, o con esmeril. La fundición gris es resistente a la corrosión, y es más resistente a las vibraciones que el acero. E1 empleo de la fundición blanca se limita a los casos en que se busca dureza y resistencia al desgaste muy altos, sin que la pieza necesite ser al mismo tiempo dúctil. Por eso, de los dos tipos de hierro fundido, el gris es el más empleado.
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Metales no ferrosos Se llaman metales no ferrosos, los materiales metálicos que no contienen hierro. Entre estos metales tenemos, el cobre, plomo, zinc, estaño, aluminio, manganeso, magnesio, antimonio y sus aleaciones respectivas:
Cobre: Es un material metálico no ferroso, de color rojo, encontrado en la naturaleza en forma de mineral. Propiedades: Después de fundido, el cobre es buen conductor de calor y electricidad, puede ser laminado, trefilado y forjado. Estas propiedades hacen que sea utilizado en la fabricación de cables eléctricos, tubos para vapor, gas y láminas en general. Es fundamental su empleo en las aleaciones no ferrosas. E1 cobre, por ser bastante blando, exige que las herramientas de corte tengan las superficies bien pulidas, para evitar que las virutas se adhieran. Este metal puede ser endurecido para ciertos trabajos, por medio de golpes; puede ser ablandado, calentándolo y, en seguida, enfriándolo en agua. Además, el cobre se utiliza como recubrimiento base en las piezas sometidas a procesos de galvanoplastia (niquelado, cromado y otros). Formas comerciales: E1 cobre se fabrica en forma de barras cuadradas, rectangulares, redondas y otros perfiles. Las redondas pueden ser: Agujereadas (tubos) o macizas (alambres y cables). El cobre se utiliza con mayor frecuencia, en el campo industrial, en forma de alambres, láminas y barras rectangulares, de distintas dimensiones.
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Plomo: Es un material metálico no ferroso, muy blando, de color gris azulado. Es empleado para mordazas de protección, juntas, tubos, revestimientos de conductores eléctricos, recipientes para ácidos, bujes de fricción y en aleaciones con otros metales. Propiedades: E1 plomo puede ser transformado en chapas, hilos y tubos. Las chapas se fabrican generalmente en 34 espesores diferentes; varían de 0.1 a 12 mm, con un ancho hasta de 3 m y un largo hasta de 10 m. El plomo no es resistente a rozaduras. Luego de trabajar con el plomo, es necesario lavarse bien las manos, pues, sus partículas penetran en el organismo, provocando intoxicaciones. Es recomendable trabajar en ambiente ventilado, cuando se tiene contacto con vapores o polvo de plomo. El plomo puede trabajarse fácilmente sin embargo, al ser limado, ofrece cierta dificultad, porque se adhiere a la lima, llenando su picado.
Zinc: Es un metal blanco azulado, brillante al ser fracturado, pero, oscurece rápidamente en contacto con el aire. Propiedades: El zinc es resistente a los detergentes y al tiempo. Se altera con amoníaco, por eso se puede limpiar con ese líquido. El zinc es atacado por ácidos y por sales. Este material no sirve para recipientes de alimentos que contienen sal. El zinc se presenta en forma de hilos, chapas, barras, tubos, siendo empleado en la construcción de canales y ductos (bajadas de agua) en recubrimiento del acero (galvanizado) y en aleaciones con otros metales.
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Estaño: Es un metal brillante de color de plata clara. Es empleado para soldar recipientes, chapas de acero, papel de estaño y en aleaciones con otros metales. Propiedades: Se adhiere bien al acero, cobre y otros metales similares.
• Recipientes de chapa • Chapas de revestimiento • Piezas repujadas • Estampado y embutición • Tuberías, conducciones eléctricas. • Aleaciones con otros metales.
Magnesio: Es de fácil fusión y aleación con otros metales, mejorando sus propiedades. El estaño se presenta en chapas, barras, tubos e hilos. El estaño puro raramente es empleado en la construcción de piezas, debido a su poca resistencia.
Es un material metálico no ferroso. Su color es blanco de plata. Propiedades: El magnesio puro no se puede emplear para construcciones. Es bueno para aleaciones. Posee una gran resistencia a la corrosión.
No se altera con el tiempo, ni con los ácidos.
Por estas propiedades, el magnesio se emplea en aleaciones, y en la pirotecnia.
Aluminio:
Antimonio:
Es un material no ferroso muy blando y ligero. Su color es blanco de plata.
Es un material metálico no ferroso. Su color es gris, similar al plomo.
Propiedades: Es resistente a la corrosión. Es buen conductor de calor y tiene facilidad para alearse con otros metales.
Propiedades: El antimonio puro no se puede emplear en las construcciones.
Tiene poca resistencia y poca dureza. Puede mecanizarse a grandes velocidades. Se daña fácilmente a causa de golpes o rozaduras. Se presta, con facilidad, al laminado, trefilado, estirado, plegado, martillado, repujado, prensado y embutido profundo. Por las propiedades antes expuestas, el aluminio se aplica en:
Es bueno para aleaciones. Es muy resistente.
Manganeso: Es un material metálico no ferroso. Su color es rojo amarillo. Propiedades: El manganeso puro no se puede emplear para construcciones metálicas. Es muy resistente al choque. Es bueno para aleaciones. El cuadro de la página siguiente agrupa los metales más empleados, sus propiedades y aplicaciones. (Ver cuadro 2).
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59
DOBLAR LÁMINA Cuadro 2 METALES COBRE ( blando, color rojo ).
PROPIEDADES Buen conductor de calor y electricidad. Puede ser laminado, trefilado y forjado. Puede ser endurecido y ablandado.
APLICACIONES Cables eléctricos, tubos para vapor y gas. Aleaciones con otros metales. Recubrimiento de piezas (galvanoplastia).
PLOMO ( blando, color gris azulado).
No es resistente a rozaduras. Provoca intoxicaciones. Ofrece dificultad al limar.
Mordazas. Juntas. Tubos. Revestimientos de conductores eléctricos. Recipientes para ácidos. Aleaciones con otros metales.
ZINC ( metal blanco azulado y brillante al ser fracturado ).
Oscurece al contacto con el aire. Resistente a los detergentes y al tiempo. Se altera con amoníaco. Es atacado por ácidos y sales.
Canales y ductos (bajadas de agua). Recubrimiento de acero (galvanizado). Aleaciones con otros metales.
ESTAÑO ( metal brillante, color de plata clara ).
Se adhiere bien al acero, cobre y otros metales similares. Es de fácil fusión y aleación. Poco resistente. No se altera con el tiempo ni con los ácidos.
Soldaduras. Aleaciones con otros metales.
ALUMINIO ( blando, ligero, color blanco de plata ).
Resistente a la corrosión, en contacto con el aire. Es buen conductor de calor y electricidad. Tiene poca resistencia y poca dureza. Puede ser mecanizado a grandes velocidades. Puede ser trefilado, laminado, estirado, martillado, repujado, prensado y estampado.
Recipientes de chapas. Chapas de revestimiento. Piezas repujadas. Estampado. Tuberías y conductores. Aleaciones con otros metales.
MAGNESIO ( Color blanco de plata ).
No puede ser empleado puro en construcciones. Muy resistente a la corrosión.
Aleaciones con otros metales. Pirotecnia.
ANTIMONIO ( Color gris,similar al plomo).
No puede ser empleado puro en construcciones. Muy resistente.
Aleaciones con otros metales.
MANGANESO
No puede ser empleado puro en construcciones. Muy resistente al choque.
60
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Aleaciones con otros metales.
ASERRAR A MANO
UNIDAD IV ASERRAR A MANO La sierra y el aserrado La sierra es una herramienta manual compuesta de un arco de acero, en el cual, se monta una sierra (hoja de acero rápido o al carbono, dentada y templada). La hoja tiene agujeros en sus extremos, para ser fijada en el arco, por medio de pasadores situados en los soportes. El arco tiene un soporte fijo y otro móvil, con extremo cilíndrico y roscado, que sirve para tensar la hoja, a través de una tuerca de mariposa. (Fig. 1)
Condiciones de uso La tensión de la hoja debe ser dada sólo con las manos, sin empleo de llaves. Al terminar el trabajo, se debe aflojar la hoja, para evitar que el arco se deforme. La forma de los dientes de las hojas de sierra de mano es de cuña, igual que los cinceles. También las denominaciones de los ángulos de los dientes de la sierra corresponden a las de los cinceles. r
Tuerca móvil de mariposa Mango de madera
mecanismo de extensión
t Estirador Pasador
Fig. 2 Paso de los dientes
Hoja de sierra Soporte fijo
Dentado
= ángulo libre
Fig. 1 Sierra manual
= ángulo de filo La sierra manual es usada para cortar materiales y para hacer o iniciar ranuras.
r
= ángulo de ataque = ángulo de corte (=
Características y constitución El arco de sierra se fabrica fijo o ajustable, de acuerdo al largo de la hoja. Está provisto de un tornillo, con tuerca de mariposa, que permite dar tensión a la hoja de la sierra. Para su accionamiento, el arco posee un mango o empuñadura, construído de madera, plástico o fibra.
+ )
Los ángulos de los dientes de la sierra y el paso de los mismos, dependen de la finalidad para la que se vaya a emplear la sierra (material, tipo de corte, calidad del corte, etc.). Además, ejercen una influencia sobre el rendimiento de corte y el empleo de fuerza requerida. Las medidas determinantes ( , , r, t) son fijadas por el fabricante.
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61
ASERRAR A MANO Para la realización de trabajos de aserrado, debe ser elegido el tipo de sierra que corresponda a la finalidad perseguida, (material, clase y calidad de corte).
El paso de los dientes Se entiende por paso de los dientes, a la distancia que hay de uno a otro. (Fig. 3)
Para las hojas de sierra de mano, se emplean solamente tres tamaños distintos de paso de dientes. (Cuadro No. 1). • Para facilitar la penetración de corte se fabrican también hojas de sierra con un paso de dientes progresivo, de fino a mediano.
Paso de los Dientes Fig. 3
Cuadro No. 1
DENOMINACIÓN
NÚMERO DE DIENTES EN 25 mm DE LONGITUD
GRUESA
HASTA 18
SE EMPLEA
MATERIALES BLANDOS
ACEROS NORMALES DE CONSTRUCCIÓN MEDIANA
HASTA 24
FUNDICIÓN GRIS DULCE METALES NO FERROSOS DE DUREZA MEDIA
FINA
62
HASTA 32
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MATERIALES DUROS Y MUY DUROS
ASERRAR A MANO
Depende de: corte libre
• El empleo de la hoja de sierra (p. ejemplo sierra de mano o mecánica). hoja “aplastada”
• El material a trabajar.
Fig. 4
Además, ejercen una influencia, el tipo de corte que se haya de hacer y la forma de los dientes. El paso de los dientes “t” se indica en mm para la sierras manuales; para metales, se emplea todavía la antigua indicación del número de dientes por 25 mm (1 pulgada inglesa).
corte libre
vista desde abajo
Fig. 5
El corte libre corte libre
Al penetrar la sierra en el material, la hoja quedaría aprisionada, si ésta no tuviera la forma especial, que hace que la hendidura resulte más ancha que el grosor de la hoja de la sierra. Este “corte libre” puede ser logrado de las formas siguientes: vista desde abajo
•
Por medio del aplastamiento de los dientes (sistema anticuado) (Fig. 4).
•
Por medio del trabado de los dientes (Fig. 5).
•
Por medio de la ondulación (Fig. 6).
•
Por medio del adelgazamiento o vaciado de los lados de la hoja (Fig. 7).
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Fig. 6
“vaciada”
hoja “adelgazada”
Fig. 7
63
ASERRAR A MANO Las hojas de sierra de dientes aplastados, apenas se usan hoy día, porque, en este caso, los dientes no pueden sobrepasar un determinado tamaño, y por ello, no pueden conseguirse grandes rendimientos de corte. En las hojas de sierra de dientes trabados, éstos están doblados hacia afuera, alternativamente a uno y otro lado, desviándose así algo del plano de la hoja. E1 trabado solamente es realizable en dientes de tamaño algo grande.
hendidura serrada, aprovechando los huecos que quedan entre los dientes. (Fig. 8) Dirección de corte virutas
Diente de la sierra
Sentido de la presión
pieza hueco entre los dientes
La ondulación se emplea preferentemente en las hojas de sierra manuales; pero, solamente en la zona de los dientes. El adelgazamiento o vaciado de los lados se utiliza, sobretodo en las hojas de sierras circulares. En los “serruchos de cuchillo”, no es imprescindible un corte libre, porque se emplean solamente para hacer ranuras y hendiduras de poca profundiad.
El aserrado
Fig. 8
El movimiento de corte y la presión de corte, deben ir mutuamente sincronizados. El sentido o dirección del movimiento, puede ser alterno (avance y retroceso) o continuo. En el sentido alternativo del movimiento, la sierra ataca sólo en la dirección del corte; en el retroceso no corta (pérdida de tiempo) como, por ejemplo, sucede con la sierra de arco. (Fig. 9)
Retroceso sin presión
Movimiento de corte en presión
Aserrar es quitar virutas pequeñas, por medio de muchos dientes, en forma de cincel, situados en fila uno detrás de otro en una “hoja de sierra”, y de los cuales, actúan muchos a la vez. (evolución progresiva: cincelado, cepillado, aserrado, fresado, limado, pulido o rectificado). E1 aserrado se realiza a mano o a máquina. Proceso de trabajo: Moviendo la sierra en el sentido del corte (movimiento de corte) y presionando al mismo tiempo (presión de corte), penetran los dientes de la sierra en el material y quitan pequeñas virutas, (extracción de virutas). En esta operación, las virutas salen de la
64
Fig. 9
En el sentido continuo del movimiento (dirección del corte), la sierra corta contínuamente (sin pérdida de tiempo), como, por ejemplo, con las sierras circulares y las de cinta. (Fig. 10)
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ASERRAR A MANO
Fig. 10
Fig. 12
Finalidad y empleo:
Proceso de ejecución
El aserrado sirve principalmente para la separación (corte) de materiales y además, para efectuar hendiduras y entalladuras.
1er. Paso: Trace y sujete el material en la prensa. Observaciones:
Aserrar a mano
1. El material debe sujetarse con la parte por cortar hacia la mano derecha del operador (Fig. 12) y próximo de las mordazas.
Es una operación que permite cortar un material, utilizando la sierra (Fig. 11). Se emplea mucho en los trabajos de mecánica, y casi siempre precede a la realización de otras operaciones.
2. Cuando se trata de aserrar material de poco espesor, éste se sujeta por medio de piezas auxiliares, tales como, pedazos de madera, perfiles en escuadra y otros (Figs. 13 y 14).
Fig. 11
Fig. 13
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65
ASERRAR A MANO
Fig. 16
3er. Paso: Asierre.
Fig. 14
• Haga una guía para el corte, con una lima triangular, junto al trazo (Fig. 17). Coloque la hoja de sierra sobre la ranura, ligeramente inclinada hacia adelante, a fin de evitar que se quiebren los dientes. (Fig. 18)
2o. Paso: Prepare la sierra. • Seleccione la hoja según el material y su espesor. • Monte la hoja en el arco, con los dientes hacia adelante. • Tense la hoja de sierra, girando la tuerca con la mano. Observación: Cuando el corte es largo, la hoja debe ser montada conforme la figura 16.
Fig. 15
66
Fig. 17
Fig.18
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ASERRAR A MANO
Observaciones: 1. La presión de la sierra sobre el material se efectúa sólo durante el avance, y no debe ser excesiva. En el retorno, la sierra debe correr libremente sobre el material. 2. La sierra debe ser usada en toda su longitud, y el movimiento debe ser dado sólo con los brazos. 3. E1 número de carreras no debe exceder de 60 por minuto.
Precauciones al aserrar Asegúrese que la sierra esté bien sujeta, para evitar que se suelte o se rompa al estar aserrando, y pueda golpearlo o herirlo. Verifique si la pieza a aserrar está bien prensada, pues, se podría soltar al aserrar. Cuando vaya a finalizar el corte, disminuya la presión de aserrado, evitando golpearse con la prensa o herirse con las rebabas.
PRECAUCIÓN AL APROXIMARSE EL TÉRMINO DEL CORTE, DISMINUYA LA VELOCIDAD Y LA PRESIÓN, PARA EVITAR ACCIDENTES.
Evite tener contacto con la sierra después de realizar un corte, pues, ésta se calienta y puede quemarlo. (Fig. 19)
4o. Paso: Afloje la hoja de la sierra Observación: Se debe aflojar la hoja de la sierra, para evitar que la tensión deforme el arco.
Fig. 19
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LIMAR PARALELEPÍPEDOS
UNIDAD V LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Estado de las superficies Las piezas metálicas presentan diferentes superficies, según su empleo en la construcción mecánica. 1. Las superficies brutas: (fundición, laminado, forjado) que no llevan mecanizado. 2. Superficies mecanizadas: realizadas por herramientas accionadas, manuales o mecánicas.
Se emplean los procedimientos siguientes: a) Rasqueteado: La rasqueta produce por la finura de su arista cortante una viruta muy delgada llamada rasqueteada, dejando con ello una superficie mejor acabada. b) Rectificación: La rectificación se realiza en una rectificadora y se aplica a metales de gran dureza. Es superior al rasqueteado, porque es muy rápida.
Superficies mecanizadas Las superficies mecanizadas con una herramienta de corte, presentan sinuosidades o defectos. Para eficacia de los órganos mecánicos, es necesario mejorar el estado de las superficies mecanizadas, y consiste en eliminar las sinuosidades dejadas por la herramienta de corte.
68
c) Lapidado: El lapidado tiene por objeto, eliminar, nivelando, todas las irregularidades de las superficies mecanizadas, mediante desgaste por frotamiento, con ayuda de abrasivos. Así se consiguen unas superficies perfectas, un grado de precisión muy elevado y un acabado superior.
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LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Los signos superficiales Los signos superficiales indican fundamentalmente el estado de las superficies acabadas.
Cuadro 1
SÍMBOLO
CALIDAD Aspero: Obtenido por trabajo sin arranque de viruta (fundición, laminado, forjado). Superficie en bruto: Forjado con cuidado, fundido con cuidado. Se obtiene sin arranque de viruta. Superficie mecanizada: Desbastado mediante limado, torneado, fresado, etc., mecanizado basto. Superficie afinada: Limado, fresado, torneado, mecanizado fino. Superficie muy afinada: Limado, torneado, etc. Las marcas del mecanizado ya no deben ser apreciadas a simple vista. BRUÑIDO
Indicación completando el símbolo bruñido, rectificado, rasqueteado.
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69
LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Calibrador Vernier Es un instrumento para medir longitudes internas, externas y de profundidad (Fig. 1) que permite lecturas de fracciones de milímetro y de pulgada, a través de una escala llamada Nonio (Fig. 2).
Se utiliza para hacer mediciones con rápidez, en piezas cuyo grado de precisión es aproximado hasta de 0.1 milímetros, 1/ 128‘‘ ó 0.001‘‘, según el tipo de calibrador.
El calibrador vernier está compuesto de dos partes principales: cuerpo fijo y cuerpo móvil (cursor). Fig. 1
Partes del Calibrador Vernier medida interior
fijador cuerpo móvil nonio (pulg.)
escala (pulgadas) medida profundidad
superficie de apoyo fijo superficie de apoyo móvil
19.6 mm
impulsor
Nonio o Vernier medida exterior Fig. 2
70
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regla
reglilla de profundidad
LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Estas partes están constituidas por:
Pata móvil: Con superficie de contacto a la pieza, para medir exteriormente.
CUERPO FIJO (Fig. 3) Punta fija
Escala de pulgadas
Escala de milímetros
Pata fija
Regla
Punta móvil: Parte móvil de contacto con la pieza, para medir interiormente. Reglilla de profundidad: Está unida al cursor, y sirve para tomar medidas de profundidad. Tornillo de fijación: Tiene la finalidad de fijar el cursor, y actúa sobre la lámina de ajuste.
Fig. 3
Regla graduada: En los sistemas métrico e Inglés. Pata fija: Con superficies de contacto a la pieza, para medir exteriormente. Punta fija: Parte fija de contacto con la pieza, para medir interiormente.
CUERPO MÓVIL (Cursor) (Fig.4). Punta móvil Nonio (pulg)
Tornillo de fijación
Reglilla de profundidad
Lámina de ajuste: Pequeña lámina que actúa, eliminando el juego del cursor. Impulsor: Apoyo del dedo pulgar para desplazar el cursor.
Lectura de décimas de milímetros E1 Nonio con aproximación de 0,1 mm, tiene una longitud total de 9 milímetros, y está dividido en 10 partes iguales (Fig. 5), de donde cada división del Nonio vale: 9mm/10 = 0,9mm. Por tanto, cada división del nonio es 0,1 menor que cada división de la escala.
Fig. 4
A partir de los trazos en coincidencia (como muestra la Fig. 5), los primeros trazos del nonio y de la escala se separan 0,l mm; los segundos trazos se separan 0,1mm; los terceros trazos se separan 0,3 mm, y así sucesivamente.
Nonio: Escala métrica de 9 milímetros de longitud (aproximación 0.1 mm) y escala en pulgadas con 8 divisiones (aproximación 1/128”).
A partir de la coincidencia de trazos del nonio y de la escala, una división del nonio da 0,1 mm de aproximación, dos divisiones de 0,2 mm de aproximación, tres divisiones de 0,3 mm de aproximación, y así sucesivamente.
Impulsor Nonio (m.m.) Pata móvil
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71
LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Para efectuar la lectura: Se leen, en la escala, los milímetros enteros hasta antes del “cero” del nonio (19 mm en la Fig. 6), después se cuentan los trazos del nonio hasta que coincida con un trazo de la escala (en la Fig.6: 6to. trazo) para obtener los décimos de milímetro. Nonio de 0,1mm. (Graduaciones ampliadas)
Ejemplo: de lectura en la Fig. 6: 19,6 mm.
Fig. 5
En la Figura 7, la lectura es 59,4 mm, porque el 59 de la escala está antes del “cero” del nonio, y la coincidencia se da en el trazo del nonio.
19,6
En la figua 8, la lectura es 1,3 mm, porque el (milímetro) de la escala está antes del “cero” del nonio, y la coincidencia se da en el 3er. trazo del mismo.
nonio 19,6mm
(Graduaciones ampliadas) Fig. 7
Fig. 8
Fig. 6
72
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LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Otros ejemplos: (Figs. 9, 10 y 11)
Otros tipos de calibradores vernier Los calibradores vernier antes descritos, son los tipos estándar más ampliamente utilizados. Hay, sin embargo, demanda de calibradores para propósitos especiales. Los siguientes tipos fueron creados para satisfacer tal demanda.
Fig. 9
Calibradores vernier tipo M con ajuste fino El calibrador vernier tipo M que incorpora el mecanismo de ajuste fino del tipo CM es útil para medir pequeñas dimensiones interiores; existen calibradores de este tipo con rangos de 130 mm, 180 y 200 mm, todos con legibilidad de 0.02 mm.
Fig. 10
Fig. 11
El calibrador vernier tipo M con freno en el botón para el pulgar, tiene la superficie de referencia de la escala principal (para guiar el cursor) al lado de las puntas de medición de exteriores, y una cuña flexible con un tornillo de fijación al lado del cursor de las puntas de medición de interiores. El muelle en el botón para el pulgar sobre el cursor es utilizado para fijar éste. Manteniendo oprimido el botón moleteado para el pulgar el cursor se libera y puede moverse suavemente, lo que bloquea el movimiento del cursor y elimina la necesidad de apretar y aflojar el tornillo de fijación, mejorándose así la eficiencia de la medición. (Fig. 12)
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LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Calibradores con puntas largas Este calibrador es un diseño modificado de los calibradores tipo C y CM; tiene un brazo principal y unas puntas de medición más largas que los tipos normales (Fig. 14), y puede medir diámetros interiores de agujeros profundos y diámetros exteriores grandes, que no pueden medirse con los calibradores estándar. Las longitudes estándar de las puntas de estos calibradores son de 75 mm para un rango de medición de 300 mm, y de 100 mm, para un rango de medición de 500 mm.
Fig. 12
Superficie para medición de exteriores
Calibradores con punta de medición abatible El calibrador de este tipo tiene la punta de medición del cursor dispuesta de tal modo, que puede girar +/-90° alrededor de un eje paralelo a la línea de medición (Fig. 13); por tanto, puede medir piezas escalonadas y ejes con secciones descentradas, que no pueden medirse con calibradores estándar.
Punta abatible
Fig. 13
74
Puntas de medición
Cursor tornillo de fijación
Escala vernier Botón para el pulgar
Superficie de referencia
Superficies para medición de interiores
Fig. 14
Calibradores de carátula con fuerza constante En la actualidad, se utilizan, en gran escala, materiales plásticos para partes maquinadas, las cuales, requieren una medición dimensional exacta. Debido a que estos materiales son suaves, pueden deformarse con la fuerza de medición de los calibradores y micrómetros ordinarios, lo que provocaría mediciones inexactas. Los calibradores de carátula con fuerza constante, han sido creados para medir materiales fácilmente deformables. La figura 15 muestra un calibrador de este tipo.
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Como lo muestra la figura 16, el calibrador de carátula con fuerza constante está diseñado, de modo que la punta de medición del brazo principal no es parte del mismo, sino que está sujeta al brazo mediante resortes paralelos que aplican una fuerza de medición constante a la pieza que se está midiendo. Dispositivo de fuerza constante
El movimiento de la punta de medición lo transmite un perno conector, que está sujeto a la punta y al sector de engrane que gira al piñón. Cuando la aguja indicadora que está sujeta al piñón señala las lineas indicadoras sobre la carátula, una fuerza de medición constante predeterminada es aplicada a la pieza, para medirla con exactitud. La operación de medición es como sigue: ajuste suavemente el cursor, girando el rodillo para el pulgar, de la misma forma que para los calibradores de carátula ordinarios. Ponga las puntas de medición en contacto con la pieza y continúe girando el rodillo hasta que la aguja del instrumento quede entre las líneas índice. Entonces lea la medición.
Pieza Tope
El cuadro 2 proporciona las especificaciones del calibrador de carátula con fuerza constante.
Fig. 15
Cuadro 2
Sector de engrane Sector de engrane
Piñón
Soporte de resorte paralelo Brazo principal
Placa de refuerzo Cubierta inferior
Soporte de la punta
Aguja indicadora de fuerza constante Tope
Punta del brazo principal
Carátula Superficie de referencia de la escala principal
Fig. 16
La punta de medición del brazo principal está sujeta mediante un extremo de los resortes paralelos, el otro extremo de éstos está fijado al brazo principal. Cuando la pieza toca la punta de medición ésta se desplaza un poco.
Rango de medición
0-l 80 mm
Lectura mínima Método de lectura
0.05 mm Carátula
Fuerza de medición Máximo desplazamiento
0.5 N-1N (50100 gf)
de la punta de medicion móvil
0-2 mm
Movimiento del cursor
Mediante rodillo
Calibrador vernier con punta desigual para medir la distancia entre centros de agujeros Este calibrador tiene puntas de medicion cónicas (ángulos de cono 40°), para medir las distancias entre centros de agujeros, cuyos diámetros sean iguales o diferentes, entre agujeros sobre superficies diferentes—sobre una pieza
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75
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escalonada—y la distancia desde una superficie al centro de un agujero (Fig. 17). Los rangos de medición disponibles son 10-150 mm, 10-200 mm y 10-300 mm.
Fig. 19
Calibrador con vernier con puntas en cuchilla para mediciones en ranuras estrechas (Fig. 20)
Fig. 17
Calibrador vernier con puntas paralelas para mediciones de profundidad hasta de 32 mm. (Fig. 18) Escalada de vernier: 0.05 mm Rango de medición: 0-150 mm
Cuenta con barra de profundidad y un recubrimiento de carburo de tungsteno, en las caras de medición de exteriores. Escala de vernier: 0.05 mm Rango de medición: 150 mm, 200 mm, 300 mm.
Fig. 20
Fig. 18
Calibrador con vernier para tubos (Fig. 21). Calibrador con vernier con puntas cónicas (Fig. 19) Viene con barra de profundidad.
76
Viene con punta fija tipo cilindro para medición de tubería con diámetro interior mayor de 3 mm. Escala de vernier: 0.05 mm Rango de medición: 0-250 mm
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LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Facilidad de lectura Los valores medidos pueden verse en una pantalla de cristal líquido (LCD), con cinco dígitos (Resolución: 0.01 mm), y que es fácil de leer y libre de errores de lectura. Fig. 21
Calibrador con vernier con puntas en gancho para medir el ancho de ranuras en perforaciones de más de 30 mm. Escala de vernier: 0.05 mm Rango de medición: exteriores 0-200 mm, interiores 10-200 mm.
Calibrador electro digital (Fig. 22)
Compacto, liviano y bajo consumo de energía El calibrador electrodigital es tan compacto y liviano, como el calibrador vernier convencional. Esto pudo lograrse, adaptando un detector tipo capacitancia, el cual, es compacto, porque está fabricado con un circuito miniaturizado de baja potencia, que no requiere cambios sustanciales respecto de la estructura del calibrador convencional. Como los calibradores electrodigitales consumen poca energía, una pequeña batería proporciona muchas horas de servicio. (La vida de la batería es de aproximadamente dos años, bajo condiciones normales de operación).
Datos de referencia Fig. 22
Peso: 170 g (para el rango de medición de 150 mm). Características 200 g (para el rango de medición de 200 mm). Las principales características de los calibradores electrodigitales se describen a continuación:
Fuente de energía: batería de óxido de plata (SR-44).
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77
LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Averiguación de distancias entre centros de perforaciones Metódos de calcular M=
distancias entre centros de las perforaciones
A=
medida exterior
Fig. 23
B = medida interior D1 ) diámetro de las perforaciones = D2 ) (Fig. 23)
La distancia entre centros puede obtenerse por medio de cálculos, de tres modos: (Fig. 24)
1
2
M = A - D1 + D2
M = B - D 1 + D2
3 M= A+B
Fig. 24
Cuadro 3 : Según que se conozcan o no los diámetros de las perforaciones, resultan 5 posibilidades para averiguar la distancia entre centros. Caso
Perforaciones
A
Hay que medir
Método de calcular
a discreción A
1
D1 , D2 conocidas
Número de mediciones
1
o
B
C
D1 , D2 desconocidas D
B
2
AyB
3
a discreción A, D1 , D2
1
2
3 E
78
o
B,
D1 , D2
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2
LIMAR PARALELEPÍPEDOS
En caso que fuese necesaria una medición muy exacta de la distancia entre centros o que los diámetros de las perforaciones fuesen pequeñas, de modo que ni los pies ni las cuchillas de medición permiten medición impecable, se introducen calibres machos o pasadores cilíndricos adecuados en las perforaciones, midiéndose los largos A resp. B en los calibres directamente encima de la pieza de trabajo. (Fig.25). Fig. 25
El cálculo de la distancia entre centros, podrá efectuarse entonces según cada uno de los 3 métodos de calcular.
tornillo de fijación
cursor
dispositivo de ajuste fino escala para medición de interiores
cara de medición de exteriores
superficie de referencia escala de vernier
punta del brazo
brazo principal
escala para medición de exteriores
botón para el pulgar
punta del cursor
tornillo de ajuste fino tuerca de ajeste fino
cara de mediciones interiores
Calibrador Vernier tipo CM Fig. 26
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LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Calibrador vernier tipo CM La figura 26 corresponde al calibrador vernier tipo CM; como puede apreciarse, tiene un cursor abierto y esta diseñado en forma tal, que las puntas de medición de exteriores puedan utilizarse en la medición de interiores. Este tipo, por lo general, cuenta con un dispositivo de ajuste para el movimiento fino del cursor. A diferencia del tipo M, las puntas de medición no están achaflanadas, por lo que tienen una mayor resistencia al desgaste y daño. El calibrador tipo C, que es una versión simplificada del tipo CM, no tiene dispositivo de ajuste fino, y tiene legibilidad de 0.05mm. Ambos calibradores carecen de barra de profundidades.
Calibradores vernier con puntas desiguales Este tipo de calibrador permite ajustar verticalmente, aflojando un tornillo de fijación, la punta de medición sobre la cabeza del brazo principal (Fig. 27), lo que posibilita medir dimensiones en piezas escalonadas, que no puedan medirse con calibradores estándar.
Fig. 27
80
Obtención del hierro bruto Reducción de óxidos metálicos Por reducción, se entiende la sustraccion de oxígeno de los óxidos. Si de un mineral -el óxido metálico- se quiere obtener el metal, debe eliminarse el oxígeno. La reducción se consigue con ayuda de reductores, es decir, elementos con gran avidez por el oxigeno, hallándose el óxido metálico en estado líquido o sólido. Ensayo: Si se mezcla en una probeta, óxido de cobre con polvo de carbón vegetal (carbono), y se calienta fuertemente, el óxido de cobre negro adquiere lentamente un color rojizo, es decir, se reduce a cobre. El carbono se combina con el oxígeno del óxido de cobre, y se oxida conviertiendose en dióxido de carbono. (Fig. 28) Otros reductores son el hidrógeno y el monóxido de carbono.
Esquema de la obtención de hierro bruto en un alto horno Fig. 28
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LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Ensayo: Si se hace pasar una corriente de hidrógeno por óxido de cobre negro, y se calienta la masa en un tubo de ensayo resistente a la fusión, se forma cobre rojo. Observación: Los reductores extraen el óxigeno de los óxidos metálicos.
Reducción de los óxidos de hierro En un alto horno, los óxidos minerales se reducen a metal con coque y monóxido de carbono como reductor, (Figs. 29 y 30) según las siguientes fórmulas: 1. Zona de precalentamiento Fe2O3 • nH2O ➔ FeO3 + nH2O vapor de agua.
Se desprende
➔
3Fe2O3 + CO ➔ 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO ➔ 3FeO + CO2
➔
2. Zona de reducción
3. En la zona de carburación, tiene lugar otra reducción a hierro metálico. Al mismo tiempo, el hierro absorbe carbono, silicio, manganeso, azufre y fósforo. 4. En la zona de fusión, se funde completamente el mineral; las purezas se combinan con cal para formar la escoria. El hierro bruto líquido y encima la escoria más ligera, van a parar a la parte inferior del bastidor. A determinados intervalos de tiempo, se deja salir “sangra” el caldo (en los modernos altos hornos, por una abertura común). En los procedimientos de reducción directa, el mineral de hierro se desliza lentamente por gravedad, a un horno de cuba. El gas reductor (CO, H 2) calentado a 800°C, entra en sentido contrario al mineral, eliminando el óxigeno contenido en aquél. Se forma así la esponja hierro, que se elabora hasta obtener acero. La metalización del mineral tiene lugar por vía directa, es decir, sin fase líquida.
3FeO + 3CO ➔ 3Fe + 3CO2 3Fe + C ➔ Fe3C
➔
3. Zona de carburación
Los procesos que se desarrollan en el alto horno, pueden representarse en forma simplificada, como se indica a continuación. 1. En la zona de precalentamiento, el mineral desprende azufre y vapor de agua. 2. En la zona de reducción, el mineral es reducido a óxido de hierro (II) por la acción del monóxido de carbono ascendente.
Hierro bruto, acero, fundición Del hierro bruto al acero y la fundición (Fig. 31) El hierro bruto contiene todavía hasta un 6% de carbono (C) y como acompañantes hasta un 3% de silicio (Si) y un 6% de manganeso (Mn), así como pequeñas cantidades de azufre y fósforo. Un contenido alto de carboazufre y fósforo hacen al hierro muy frágil, no forjable e insoluble.
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81
LIMAR PARALELEPÍPEDOS
Reducción de óxidos metálicos. Ensayos con carbono e hidrógeno como reductores
Zona de
Gas del tragante Dióxido de carbono
Gas de refrigeración inerte
Hidrógeno
Óxido de cobre e hidrógeno Soplete
2 CuO + C ➔ 2Cu + CO2
Fig. 30
CuO + H2 ➔Cu + H2O Ecuación de reducción:
Fig. 29
➔
Fe3O4+CO ➔ 3FeO+CO2
➔
Óxido de cobre y carbono
Zona de
Gas reductor H2
refrigeración reducción
Esquema de procedimiento de reducción directa
3FeO+3CO ➔ 3Fe+3CO2
Fig. 31
82
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LIMAR PARALELEPÍPEDOS
forjable 0.05 % C
Propiedades fundamentales templable 1% C
2% C
3% C
colable
4% C
5% C
contenido creciente de carbóno Acero const
Fundición con
Ac herramien no aleado Acero de herramientas aleado Ac fundid No aleado
Fundición maleable Fundición dura
Grafito laminar Grafito esferoidal Fundición con No maleabilizada
Fig. 32
Con un contenido alto de Si, al enfriarse, se deposita el carbono en forma de grafito (Fig. 32). La superficie de rotura es gris (hierro bruto gris). Si predomina el efecto del manganeso, el carbono se combina al enfriarse con el hierro, formando carburo de hierro (Fe3C). Se obtiene una superficie de rotura blanca radiante (hierro bruto blanco). El acero debe ser forjable, soldable y, a ser posible, templable. Lo que se pretende en la obtención del acero, es reducir el contenido de carbono y de los acompañantes del hierro. La transformación del hierro bruto en acero se llama afino. Son procedimientos de afino, el de inyección de oxígeno, el temens-Martin y el eléctrico. De acuerdo con sus aplicaciones, las clases de acero se subdividen en aceros de construcción (construcción de vehículos, en construcciones de
acero, piezas para aparatos) y en aceros para herramientas (herramientas de corte, herramientas de sujeción y piezas para máquinas). Dentro de estos grupos, el acero puede ser no aleado o aleado. Un acero está aleado si, para mejorar sus propiedades se le añaden metales, como el cromo, níquel, manganeso y vanadio. En los aceros no aleados, la resistencia y la dureza aumentan al aumentar el contenido de carbono, disminuyendo, en cambio, la soldabilidad y la forjabilidad. El hierro fundido es un material de hierro colado con un contenido de carbono de 2,5 a 4,5%. Estos materiales se caracterizan, frente al acero, por un punto de fusión más bajo y la colabilidad más fácil. Para piezas de forma complicada, la fundición es la modalidad de fabricación más económica. Los materiales de hierro y acero colados son la fundición, la fundición maleable y la fundición dura. El acero moldeado es el acero colado en moldes.
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83
ASERRAR A MÁQUINA
UNIDAD VI ASERRAR A MÁQUINA La sierra de vaivén La sierra de vai-ven es una máquina-herramienta que, a través de la utilización de una hoja de sierra con movimiento rectilíneo alternado, consigue seccionar materiales metálicos. Existen dos tipos, caracterizados según el sistema de avance: el tipo mecánico y el tipo hidraúlico. La figura 1 muestra la sierra de vaiven tipo mecánico y sus partes principales.
La figura 2 muestra la sierra alternativa tipo hidraúlica.
Fig. 2 Fig. 1 1. Manecilla de la prensa 2. Arco de la sierra 8. Corredera del arco 4. Soporte guía de la corredera 5. Contrapeso 6. Tornillo de la prensa 7. Prensa 8. Hoja de sierra 9. Soporte del contrapeso 10. Engranaje de transmisión 11. Volante de la biela 12. Guarda del engranaje 13. Polea 14. Piñón de transmisión 15. Base de la prensa 16. Pieza a cortar 17. Interruptor automático 18. Biela 19. Bancada 20. Motor eléctrico 21. Patas
84
1. Arco 2. Tubo de refrigeración 3. Corredera 4. Pieza a cortar 5. Biela 6. Volante de la biela 7. Manija de la prensa 8. Articulación del arco 9. Hoja de sierra 10. Piñon de transmisión 11. Prensa 12. Bandeja 13. Motor eléctrico 14. Caja 15. Bomba de aceite 16. Base 17. Tope ajustable para cortes de igual longitud
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ASERRAR A MÁQUINA
E1 uso de las sierras se restringe a la preparación de materiales que se destinan a trabajos posteriores, pues, estas máquinas no dan productos acabados.
Características 1. Material de construcción: La mayoría de las partes componentes de estas máquinas son construidas en hierro fundido, con excepción de ejes y algunas ruedas dentadas, en donde el esfuerzo es grande, por lo que son construídas de acero al carbono. 2. Potencia del motor: Esta debe ser compatible con la necesidad máxima exigida por la máquina, es decir, ser capaz de moverla, cuando el corte exija gran esfuerzo.
5. Velocidad de corte: Es dada por el número de golpes por minuto. La posibilidad de variar el número de golpes, permite mejor uso de la sierra. 6. Transmisión de movimientos: Como los motores eléctricos giran a alta velocidad, es necesario reducirla por medio de poleas y conjuntos de engranajes, que, a su vez, multiplican la fuerza del motor. 7. Conversión de movimiento: E1 movimiento alternado, con el cual, la sierra ejecuta su trabajo, se logra a través de un mecanismo denominado biela-manivela, el cual, permite obtener la conversión del movimiento rotativo dado por el motor, en movimiento rectilíneo alternado en el arco de la máquina.
3. Mecanismo de avance: a. Mecánico: Se hace con la presión que ejerce el propio peso del arco. Esa presión puede regularse, desplazando el contrapeso. (Fig. 3) Disminuye cuando se le aleja del arco. b. Hidráulico: Se logra, a través de una bomba hidráulica, con una válvula que permite la regulación del avance, que tiene dentro de las siguientes características: • Avance progresivo y uniforme de la hoja, permitiendo el levantamiento de la hoja en el regreso del golpe. • A1 terminar el corte, para automáticamente el motor y levanta el arco. 4. Capacidad de corte: Es limitada por la altura del arco y el largo de la hoja.
Fig. 3
Condiciones de uso La tensión de la hoja de sierra no debe ser excesiva. Los ángulos de los dientes de la sierra y el paso de los mismos dependen del material, tipo de corte, calidad de corte, etc., según el trabajo que se efectúe.
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85
ASERRAR A MÁQUINA
Conservación • Al momento de usar la máquina, es importante que se le revisen las piezas donde hay fricción, ya que siempre, al trabajar, tienen que estar bien lubricadas.
El buen rendimiento de una hoja de sierra, depende de la elección adecuada de la velocidad de corte al trabajo a ejecutar. Las tablas y cuadros que siguen, dan una buena orientación en cuanto a la elección y las condiciones de uso de las hojas de sierras.
• Observe siempre la capacidad de la máquina, para no sobrecargarla.
Cuadro 1. Elección de la hoja y velocidad de corte ESPESOR DEL MATERIAL
MATERIAL
Hasta 20 mm. 3/4”)
De 29 a 40 mm (De 3/4” a 1 1/2”)
De 40 mm a 90 mm (De 1 1/2” a 3 1/2”)
Mayor que 90 mm (Mayor que 3 1/2”)
GOLPES POR MINUTO
NÚMERO DE DIENTES POR 1” 14
10
6
4
de 70 a 75
14
10
6
4
de 75 a 90
14
-
-
-
de 75 a 90
14
10
6
4
de 90 a 115
Bronce Cobre
14
10
6
4
de 95 a 135
Aluminio Latón
14
10
6
4
de 100 a 140
ACEROS AL NIQUEL
Aceros comunes Aceros inoxidables Aceros rápidos Perfiles Tubos Hierro fundido
86
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ASERRAR A MÁQUINA
Fluidos de corte Los fluidos de corte se usan para evitar temperaturas que perjudican la herramienta empleada y la pieza en ejecución. (Fig.4) Además, como lubricante de la herramienta para tener una mayor durabilidad del filo y para conseguir un mejor acabado en la superficie de los trabajos a ser ejecutados. Generalmente, se emplean líquidos como fluidos de corte.
Soluciones de corte Mezcla de agua y otros elementos, como, aceite soluble, azufre, bórax, etc. Generalmente deben ser preparados. El fluido de corte más utilizado es una mezcla de aspecto lechoso, conteniendo agua (como refrigerante) y de 5 a 10% de Aceite Soluble (como lubricante). A continuación, figura una tabla que contiene los fluidos de corte recomendados. (Cuadros 2 y 3).
PRECAUCIÓN PARA EVITAR AFECCIONES EN LA PIEL, EL OPERADOR DEBE, DESPUES DEL TRABAJO, LAVARSE CON AGUA Y JABON LAS PARTES DEL Fig. 4
CUERPO SALPICADAS POR EL FLUIDO DE CORTE. ALGUNOS
CONTIENEN
SUSTANCIAS
QUE
PERJUDICAN LA PIEL.
Aceites de corte Aceites minerales a los cuales, se les agregan compuestos químicos. Son usados como se presentan comercialmente.
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87
ASERRAR A MÁQUINA Cuadro 2 TIPO DE TRABAJO MATERIAL A TRABAJAR
Tornear
Agujerear
Fresar
Cepillar
Rectificar
c/herr. de corte
c/machos y terraja
Acero al carbono de 0, 18 a 0,30 % C
1 2
2
2
2
10
2 8
8
Acero al carbono de 0,30 a 0,60 % C
3
3
3
3
10
3 9
8
Acero al carbono arriba de 0,60 % C Aleaciones de acero
3
3
3
3
10
3 4
8
3
3 13
3
3
12
6
7
1
1
1
1
10
9
8
Aluminio y sus aleaciones
5 7
7
7
7
11
7
7
Bronce y latón
1 2
2
2
1
11
1 8
8
Cobre
1
7
2
2
11
4
7
Aceros inoxidables
Hierro fundido
ROSCAR
Cuadro 3 1
En seco
8
Aceite mineral con 1% de azufre en polvo
2
Agua con 5% de aceite soluble
9
Aceite mineral con 5% de azufre en polvo
3
Agua con 8% de aceite soluble
10
Agua c/1% de carbonato de sodio, 1% de bórax y 0,5% de aceite mineral
4
Aceite mineral con 12% de grasa animal
11
Agua con 1% de carbonato de sodio y de bórax
5
Kerosene
12
Agua con 1% de carbonato de sodio y 0,5% de aceite mineral
6
Grasa animal con 30% de blanco de zinc 13
7
88
Aguarrás 40% - Azufre 30% blanco de zinc 30%
Kerosene con 30% de aceite mineral
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ASERRAR A MÁQUINA
Aserrar con sierra de vaivén Es la operación por medio de la cual, se corta un material con una hoja de sierra sometida a un movimiento rectilíneo de vaivén, puesta en una máquina llamada sierra mécanica. (Fig. 5) Esta operación, por ser rápida y de fácil ejecución, se aplica en el corte de piezas.
Dirrección de corte
Fig. 6
La tensión de la sierra no debe ser excesiva, ya que puede romperse. • •
3er. Paso: Sujete la pieza en la prensa de la sierra mecánica.
Fig. 5
Proceso de ejecución 1er. Paso: Trace y marque el material. 2o. Paso: Prepare la máquina. Seleccione la hoja de sierra. Observaciónes El número de dientes debe estar de acuerdo con el espesor y dureza del material. •
Coloque la hoja de la sierra en el arco.
•
Los dientes de la sierra, deben quedar en la dirección del avance de corte de la máquina. (Fig. 6)
•
Regule la velocidad. Regule, si fuera necesario, el ángulo de la prensa, según el corte deseado.
Apriete la sierra por medio de la tuerca de tensión.
Observaciones: 1. Coloque un soporte en el extremo, si el material a cortar es demasiado largo. 2. Si efectúa trabajos en serie, ajuste el tope de la máquina a la medida requerida. 3. Use refrigerante, si es necesario.
4o. Paso: Corte el material. •
• •
Acerque manualmente la hoja de sierra al material, dejándola separada más o menos a 5 mm. Conecte la máquina. Conecte el automático.
Observación Regule el avance del automático, dependiendo del grueso y material a cortar.
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89
ESMERILAR
UNIDAD VII ESMERILAR El esmeril Es una máquina en la que el operador esmerila materiales, por medio de piedras abrasivas que giran a alta velocidad. Se usan principalmente, en el afilado de herramientas.
protector visual protector del esmeril
protector visual motor eléctrico protector del esmeril
Constitución
eje
esmeril
Está constituido generalmente de un motor eléctrico, en los extremos de cuyo eje, se fijan dos piedras de esmeril: una constituida de granos gruesos, sirve para desbastar los materiales, y la otra, de granos finos, para acabado del filo de las herramientas.
esmeril apoyo del material
apoyo del material
interruptor del motor eléctrico articulador del apoyo del material
Tipos usuales
recipiente para enfriamiento
Esmeril de pedestal (Fig.1)
pedestal
Es utilizado en desbastes comunes y en el afilado de herramientas manuales y de máquinas herramientas en general. base de pedestal
La potencia del motor eléctrico más usual, es de 1 HP, con 1450 a 1750 r.p.m. Observación: Existen esmeriles de pedestal, con potencia de motor de 4 HP. Ellos son utilizados, principalmente, para desbastes gruesos y rebabar piezas de fundición.
90
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Esmeril de pedestal (Fig. 1)
ESMERILAR
Partes del esmeril de pedestal a. Pedestal: Estructura de hierro fundido gris, que sirve de apoyo y permite la fijación del motor eléctrico. b. Motor eléctrico: El que hace girar la piedra de esmeril. c. Protector de la piedra: Recoge las partículas que se desprenden, del esmeril o, cuando se rompe, evita que los pedazos causen accidentes. d. Apoyo del material: Puede ser fijado en un ángulo apropiado; lo importante es mantener, a medida que el diámetro de la piedra disminuye, un juego de 1 a 2 mm., para evitar la introducción de piezas pequeñas entre la piedra y el apoyo.
Fig. 2
e. Protector visual: Lo indicado en la Fig. 1, es el más práctico para trabajos generales. f. Recipiente de enfriamiento: Para enfriar las herramientas de acero templado, evitando que el calor causado por el rozamiento de la herramienta en la piedra, disminuya la resistencia del filo de corte en caso de destemplarla, y para que el operario no se queme las manos con las piezas al calentarse.
Fig. 3
Esmeril de banco (Fig. 2) Es fijado al banco, y su motor eléctrico tiene la potencia de 1/4 hasta 1/2 HP, con 1450 a 2800 r.p.m. Es utilizado para dar el acabado y reafilar el filo de las herramientas. En la Fig. 3, se muestra un esmeril de banco para afilar herramientas de carburo metálico.
Piedras Las piedras son herramientas de muchísimos filos, que arrancan viruta al trabajar, y están compuestas por un material abrasivo y un aglutinante. Los innumerables granos del material abrasivo, de formas irregulares, constituyen, con sus aristas, los filos de la piedra.
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91
ESMERILAR
Materiales abrasivos
Aglutinante de las piedras
Se distinguen entre materiales abrasivos, naturales y artificiales. Los abrasivos naturales son el cuarzo, el esmeril y el corindón normal. Ahora bien, para fines industriales, se emplean en metalurgia casi exclusivamente los materiales abrasivos artificiales, corindón puro y carburo de silicio. También se emplean como abrasivos, los diamantes naturales y artificiales.
El aglutinante tiene la misión de mantener unidos los distintos granos abrasivos. La composición del aglutinante determina esencialmente las propiedades de las piedras. Se emplean principalmente piedras con aglutinante cerámico (Ke), de caucho o de resina sintética (Ba).
Granulación de las piedras Los materiales abrasivos constituidos por corindón puro y por carburo de silicio, se clasifican designando las distintas granulaciones, por medio de números que indican el número de cuadrículas por 1" cuadrada de la criba empleada. Se distinguen las siguientes granulaciones: Muy grueso: Medio: Muy fino: Grueso: Fino: Pulverulento:
de 8 a 12 de 36 a 60 de 150 a 240 de 14 a 30 de 70 a 120 de 260 a 600
En el caso del aglutinante cerámico, se mezcla a los granos abrasivos, feldespato, arcilla y cuarzo. Con esta masa se obtienen, por prensado y posterior cocción a unos 1.500 °C, piedras planas, en forma de plato o en forma de vaso (Fig. 4), así como en forma de segmentos abrasivos. I.as piedras obtenidas con aglutinante cerámico son porosas e insensibles frente a temperaturas altas y bajas; pero, en cambio, son inelásticas y frágiles. Las piedras de diamante tienen el cuerpo de la piedra de metal y únicamente el contorno es abrasivo (Fig. 4), por contener granos de diamante que generalmente están aglutinados mediante resina sintética o con una aleación sinterizada de cobre-estaño. Borde abrasivo
Las piedras de diamante se emplean con tamaños de grano de 0,5 a 300 µ, que se designan, por ejemplo, con D 0, 7 D, 50 ó D 250; en estas designaciones, los números indican el tamaño medio de los granos de µ. De la granulación o del tamaño de los granos, depende el tiempo de esmerilado que se necesitará para arrancar una determinada cantidad de material y también la calidad superficial alcanzable.
92
plana
forma de plato
forma de vaso
Formas de las piedras
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Fig. 4
diamante
ESMERILAR
Dureza de las piedras Se entiende por dureza de una piedra, no la dureza de sus distintos granos abrasivos, sino la firmeza con que quedan unidos entre sí los citados granos por medio del aglutinante. Su dureza queda también influida por presión ejercida al prensar la piedra a la hora de su confección. La dureza de las piedras se designa con las letras desde E hasta Z. Se distinguen los grados de dureza: Muy blanda: Blanda: Media: Muy dura: Dura: Durísima:
E, F, G H,I,J,K L,M,N,O T,U,V,W P,Q,R,S X,Y,Z
Ejemplo: Designación de una piedra con diámetro exterior: D = 200 mm, anchura B = 20 mm, agujero d = 60 mm, material abrasivo, carburo de silicio ( SC ), grano 100, dureza H, estructura media (4), aglutinante cerámico ( Ke ) : 200 x 20 x 60 DIN 69120 SC 100 H 4 Ke.
Fig. 5 Constitución de la piedra
Elección de la Piedra Las piedras más usuales son las de durezas de J a M y granulaciones desde 30 hasta 120.
Estructuras de las piedras Se entiende por estructura de una piedra, la magnitud de las distancias entre los distintos granos abrasivos (Fig. 5). El tipo de estructura se caracteriza, mediante las cifras desde 0 hasta 9. La estructura es tanto más abierta cuanto mayor es el número con que se le designa. En piedras con estructura abierta, porosa, no se adhieren las virutas tan fácilmente como en las de estructura compacta. Las piedras de estructura abierta son poco pegajosas y permanecen mucho tiempo útiles para, el trabajo; las compactas no se desgastan tan rapidamente. La designación completa de una piedra contiene sus dimensiones, el número de norma, el material abrasivo, la dureza, la estructura y la clase aglutinante.
La correcta elección de las piedras depende de la dureza y forma de las piezas, de la calidad superficial deseada y de la cantidad de material a arrancar. La granulación, el aglutinante y la estructura deben poder satisfacer esas exigencias. E1 grano grueso se emplea en el trabajo previo, cuando se han dejado para el trabajo de esmerilado muchos excesos; la granulación fina se emplea para el rectificado fino y de forma. El aglutinante debe estar constituido de tal modo, que los granos abrasivos embotados se desprendan oportunamente, dejando que entren en juego nuevos y puntiagudos granos. Como los materiales duros desgastan los granos abrasivos más rapidamente que los blandos, los materiales duros se trabajan con piedras blandas. Para materiales duros, se eligen piedras blandas, y para materiales blandos, piedras duras; mediante una estructura correcta, apropiada para el material y el trabajo a realizar, se evita lo que hemos llamado “untuosidad” de la piedra, y se mantiene su desgaste dentro de reducidos términos.
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93
ESMERILAR
Fijación de las piedras
Rectificado de la piedras
Las piedras tienen que ser fijadas muy cuidadosamente a los husillos (ejes) de los dispositivos o máquinas correspondientes. Las piedras deben comprobarse antes de su sujeción, golpeándolas mediante un trozo de madera dura para descubrir si tienen grietas. Con este objeto, hay que ponerlas en estado seco en un mandril; al golpearlas, no deben tintinear. La piedra no deberá nunca montarse en el husillo de esmerilar, presionándola violentamente, sino que debe deslizarse suavemente sobre él. Las bridas de fijación deben ser del mismo tamaño, estar igualmente ahuecadas por el centro en un lado y tener un giro exactamente redondo, su diámetro debe ser de 1/2 a 2/3 del diámetro de la piedra. Con objeto de que ambas bridas se apoyen uniformemente sobre la piedra, y para compensar, además las faltas de planitud de la misma, se intercalan entre ésta y las piedras, discos blandos de cartón o de goma. Fig. 6.
E1 rectificado de las piedras tiene por objeto, obtener un giro exactamente redondo, eliminar la capa embotada por las virutas del esmerilado y romper, arrancar o cortar los granos abrasivos desgastados, con el objeto de dejar únicamente libres a los granos afilados. Para rectificar las piedras de esmeril, se utilizan rectificadores especiales de varios tipos: a. Rectificadores con cortadores de acero templado, en forma de canales angulares (estrellados, Fig. 7, u ondulados, Fig.8). La Fig. 9 muestra la posición correcta del rectificador para uniformizar la superficie de la piedra.
soporte y eje mango Disco estrellado
Fig. 7
CORRECTO Disco blando
Escotadura Discos onduladas
Fig. 8
NO CORRECTO Taladro de la muela Taladrado de la brida golpea.
Mal apoyo
Carece de capa intermedia Brida demasiado pequeña Falta la escotadura
Fijación de la piedra Fig. 6
94
Soporte y eje
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Fig. 9
ESMERILAR
b. Rectificador de vástago abrasivo. (Fig. 10)
Vástago de acero espiga de abrasivo
Las Figs. 12 y 13 indican la posición correcta para rectificar el diámetro de la piedra de esmeril. Las pasadas deben ser finas y el tamaño del diamante debe ser siempre mayor que el grano del abrasivo de la piedra de esmeril, para evitar que sea arrancado del soporte.
puño de madera
Fig. 10 pedestal
5o a 10o
c. Rectificador de piedras de esmeril, con punta de diamante. (Fig. 11) Es muy utilizado para rectificar piedras en las rectificadoras. También se utiliza en piedras de esmeril de grano fino de esmeriles de banco.
Fig. 12
punta de diamante 20o a 30o
Fig. 13 cuerpo del rectificador
Fig. 11
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95
TALADRAR Y AVELLANAR
UNIDAD VIII TALADRAR Y AVELLANAR Las brocas Son herramientas de corte de forma cilíndrica con ranuras rectas o helicoidales, templadas, terminan en punta cónica y afilada, con un ángulo determinado. Son utilizadas para hacer agujeros cilíndricos en diversos materiales. Los tipos más usados son las brocas helicoidales: (Figs. 1 y 2)
Espiga
Punta
Cuerpo
2. Cuerpo: Es la parte central de la broca entre la espiga y la punta, lleva dos ranuras en espiral a lo largo del cilindro. En el cuerpo hay que destacar las partes siguientes: a. El cuello: Es un rebajo que casi todas las brocas llevan en el límite del cuerpo y la espiga. (Fig. 2) b. La faja: Es la periferia del cuerpo, que ha quedado después de tallar las ranuras. La faja guía y el talón son los bordes de la faja. (Fig. 3)
Arista cortante
ángulo de la punta
c. El núcleo o alma: Es el espesor central del cuerpo que da entre los fondos de las ranuras. (Fig. 3)
Broca helicoloidal de espiga cilíndrica Fig. 1 arista cortante
Lengüeta
Faja guía
Espiga
Punta
Cuerpo
Alma
talón
Arista cortante
cuello
Fig. 3
ángulo de la punta
Broca helicoloidal de espiga cilíndrica Fig. 2
La broca helicoidal está dividida en tres partes: La espiga, el cuerpo y la punta. (Fig. 1). 1. La espiga: Es la parte de la broca por la cual, se fija al portabrocas o al husillo del taladro directamente.
96
3. Punta: Es la parte cónica en que termina la broca, y sirve para realizar el corte. El ángulo del vértice del cono varía, según la naturaleza del material a taladrar, de 60° a 130°. Características Las brocas se caracterizan por la medida del diámetro, forma de la espiga y material de fabricación.
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TALADRAR Y AVELLANAR Material de la broca: Es fabricada, en general, de acero rápido o acero al carbono. Las brocas de acero rápido se utilizan en trabajos que requieren altas velocidades de corte. Estas brocas ofrecen mayor resistencia al desgaste y al calor, siendo, por tanto, más económicas que las brocas de acero al carbono, cuyo empleo tiende a disminuir en la industria. Tipos y nomenclatura: Las Figs. 1 y 2 muestran dos de los tipos más usados, que sólo difieren en la construcción de la espiga. Las brocas de espiga cilíndrica se utilizan sujetas en un mandril portabrocas, y se fabrican hasta un diámetro máximo de la espiga, de 25 a 30 mm. Sin embargo, para las brocas de diámetros mayores de 12 mm. es conveniente utilizar de espiga cónica, para ser montadas directamente en el husillo de las máquinas, ya que esto permite asegurarlas con firmeza, pues, esta debe soportar grandes esfuerzos en el corte.
Ángulos
Materiales
118°
Acero blando
150°
Acero duro
125°
Acero forjado
100°
Cobre y aluminio
El ángulo de la punta de la broca varía, de acuerdo con el material a agujerear. La tabla anterior indica los ángulos recomendables para los materiales más comunes.
Las aristas cortantes Encargadas de la formación de las virutas, se obtienen por el afilado de la punta de la extremidad de la broca. Las aristas han de ser de la misma longitud y del mismo ángulo para que la broca gire verticalmente y no produzca un agujero más grande que el diámetro de la broca. (Fig. 5)
L
L
120°
a
90°
Hierro fundido y aleaciones ligeras
60°
Plásticos, fibras y maderas
L2
L1
b eje
60 °
45°
118°
Fig. 4 59°
59°
c Fig. 5
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97
TALADRAR Y AVELLANAR
a. Broca bien afilada.
Broca con orificios de refrigeración
b. Dos aristas desiguales.
Son usadas para producción continua y en alta velocidad, que exige abundante lubricación, principalmente en agujeros profundos. (Figs. 8 y 9)
Consecuencia: Agujero más grande que el diámetro de la broca. c. Aristas con ángulos diferentes.
Para la medición del ángulo existen plantillas, que, aplicadas en la punta, nos indican si el afilado es el adecuado o no.
entrada del fluido
canales
Fig. 8
Otros tipos de brocas Broca de centrar: Esta broca permite hacer los agujeros de centro en las piezas que van a ser torneadas, fresadas o rectificadas entre puntas. (Figs. 6 y 7).
canales
entrada del fluido
60°
Fig. 9
120°
60°
Fig. 6
Fig. 7
98
E1 líquido de refrigeración se inyecta a alta presión. En el caso del hierro fundido y de los metales no ferrosos, se aprovechan los orificios para inyectar aire comprimido, que permite expulsar las virutas y polvo.
Brocas de canales rectos y brocas para cañones La broca de la Fig. 10 presenta dos canales rectilíneos, y es usada especialmente para taladrar bronce y latón.
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TALADRAR Y AVELLANAR
Condiciones de uso: Las brocas, para ser utilizadas con buen rendimiento, deben estar bien afiladas, con la espiga en buenas condiciones y bien aseguradas.
Fig. 10
La de la Fig. 11, broca para cañones, tiene un cuerpo semicilíndrico con una sola arista de corte. Es apropiada para agujeros profundos y de pequeños diámetros, puesto que además de ser más robusta que las brocas helicoidales, utiliza el propio agujero como guía.
Conservación: Es necesario evitar caídas, golpes, limpiarlas después de su uso y guardarlas en lugar apropiado, para proteger su filo.
La broca helicoidal Debido a la forma especial de la broca helicoidal, se dificulta medir directamente y con exactitud los ángulos que influyen en el corte.
Fig. 11
Brocas múltiples o escalonadas
Ángulos en filo:
Son empleadas en trabajo de producción en serie. (Figs. 12 y 13)
a b c d
Sirven para ejecutar en una misma operación los agujeros y los rebajes respectivos.
= = = =
Ángulo de incidencia Ángulo de corte Ángulo de ataque (Fig. 14) Ángulo de punta (Fig. 15)
Fig. 12
Fig. 14 Fig. 13
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99
TALADRAR Y AVELLANAR Partes de la broca (Fig. 15) diámetro de la broca superficie destalonada ángulo de filo
chaflán de guía
Fig. 18 filo principal ángulo de la punta
filo auxiliar
superficie de alma desprendimiento
o
núcleo
55
Fig. 15
Reglas para el afilado de la broca 1. Las aristas cortantes deben tener rigurosamente longitudes iguales, es decir A=A’. (Fig. 16) 2. En el caso de brocas de mayores diámetros, la arista de la punta, debido a su tamaño, dificulta en el centrado de la broca, y también su penetración en el metal. Es necesario entonces, reducir su ancho. Se desbastan para eso los canales de la broca, cerca de la punta. (Figs. 17 y 18) Este desbaste hecho en el esmeril tiene que hacerse con mucho cuidado, quitando el mismo espesor en los dos canales.
Fig. 16
100
Esmerilar Es la operación que consiste en desbastar piezas por medio del arranque de viruta, a través de una piedra de esmeril. Este es un procedimiento económico, en caso de trabajos poco exactos. Proceso de ejecución: 1er. Paso: Coloque el soporte del esmeril al ángulo deseado. (Fig. 19) 2o. Paso: Ponga en marcha el esmeril.
Fig. 17
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Soporte
Fig. 19
TALADRAR Y AVELLANAR PRECAUCIÓN RECUERDE QUE EN TODOS LOS TRABAJOS DE ESMERILADO ES NECESARIO UTILIZAR ANTEOJOS DE PROTECCIÓN.
Observaciones: pieza
1. La piedra debe ser rectificada, si es necesario. 2. En caso necesario, utilice la luz del esmeril, si éste la tiene.
piedra
3er. Paso: Esmerile la arista.
Fig. 20
• Tome fuertemente la pieza en posición de esmerilar apoyándola en el soporte del esmeril. • Realice el contacto de la pieza con la piedra de esmeril. PRECAUCIÓN LA PIEZA DEBE ACERCARSE A LA PIEDRA DE ESMERIL CUIDADOSAMENTE.
• Esmerile, presionando la pieza sobre la piedra, corriéndola de un lado hacia otro sobre la superficie del soporte, sin que pierda contacto con la piedra. (Fig. 20)
Afilar brocas Es la operación que consiste en preparar los filos de las brocas, con la finalidad de facilitar la penetración y las condiciones de corte. Se realiza por medio de piedras de esmeril que generalmente giran a altas revoluciones, montadas en ejes impulsados por un motor eléctrico. Dos son las maneras de ejecutarla: a mano o con dispositivos especiales. (Figs. 21 y 22)
Observaciones: 1. Periódicamente se introducen las piezas que se esmerilan en agua, para evitar que se caliente excesivamente. 2. Las piedras ordinarias se utilizan para desbastar y las finas para dar acabados.
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Afilado a mano Fig. 21
101
TALADRAR Y AVELLANAR
A
B
Afilado con montaje Fig. 22
Proceso de ejecución
Fig. 23
1er. Paso: Esmerile uno de los filos. • Póngase los anteojos de protección. PRECAUCIÓN TODOS LOS TRABAJOS EJECUTADOS CON ESMERIL IMPL ICAN LA NECESIDAD DE PROTEGER LOS OJOS.
• Encienda el esmeril. • Asegure la broca y aproxímela al esmeril. Fig. 24 PRECAUCIÓN LA BROCA DEBE ASEGURARSE CON FlRMEZA Y ACERCARSE A LA PlEDRA CUIDADOSAMENTE.
Observaciones: • Esmerile uno de los filos de la broca observando las inclinaciones convenientes. (Fig. 23)
1. Los ángulos de la broca se determinan consultando la tabla.
A) Inclinación para obtener el ángulo de la punta. B) Inclinación para obtener el ángulo de incidencia.
2. Se debe evitar que la broca se destemple, refrigerándola en agua.
• Dé movimientos giratorios a la broca, hasta que el punto de contacto de la misma con la piedra, recorra toda la superficie, desde el punto “A” hasta el punto “B”. (Fig. 24)
2o. Paso: verifique el ángulo de la broca, utilizando plantillas (Fig. 25) o transportador (Fig. 26).
102
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TALADRAR Y AVELLANAR
Precauciones al esmerilar Los esmeriles y demás máquinas que operan con piedras de esmeril, son las que causan el mayor número de accidentes. Para evitarlos, es recomendable observar que:
a. La piedra esté entera antes de montarla. b. Al montar la piedra en el eje del motor, las revoluciones por minuto indicadas en la piedra, deben coincidir o ser poco mayores que las del motor.
Fig. 25
c. E1 agujero debe ser justo y perpendicular a la cara plana. d. La superficie curva de la piedra debe quedar concéntrica al eje del motor; en caso contrario, al poner en marcha el motor, se producirán vibraciones y ondulaciones en el material. e. Durante el esmerilado, usar siempre anteojos claros protectores. (Fig. 27) f. Colocar el apoyo lo más cerca posible de la piedra y hacerle servir. (Fig. 28)
Fig. 26
3er. Paso: Esmerile el otro filo y verifique, siguiendo lo indicado en los pasos primero y segundo, cuidando también que ambos filos sean de igual longitud.
Fig. 27
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103
TALADRAR Y AVELLANAR
g. No utilizar la piedra de esmeril, para cortar trapos ni wipe. Protector
h. No quite la tolva protectora de la piedra. Motor
i. No toque la piedra en marcha.
Palanca Cuerpo
Tope regulable Husillo Mandril
Columna
Mesa separación 1 a 2 mm del apoyo
Tornillos de fijación
Mesa de base
apoyo
Fig. 29
Fig. 28
El taladrado Es la máquina herramienta utilizada para efectuar agujeros, sus partes principales aparecen indicadas en la Fig. 29. Esta máquina tiene dos movimientos (Fig. 30) a- Rotación de la broca. Movimiento de corte (m.c.) b- Traslación de la broca. Movimiento de avance (m.a.)
104
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Fig. 30
TALADRAR Y AVELLANAR
Combinando los dos movimientos, corte y avance, se origina la formación de virutas contínuas. (Fig. 31) viruta
Dentro de los taladros verticales existen varios tipos: los de banco, los de columna, los de piso, etc.
El taladrado: La mayor parte de las piezas presentan taladrados que, unas veces son pasantes y otras veces constituyen agujeros ciegos. (Figs. 32 y 33)
Fig. 31 Fig. 32
E1 movimiento de corte se mide en metros por minuto. E1 movimiento de avance se mide en milímetros por revolución. Las máquinas de taladrar pueden ejecutar asimismo, trabajos de avellanado y de escariado. El tipo más corriente de taladrado es el vertical, que tiene el árbol o eje portabrocas en esta posición.
Pueden ser: Manual: Cuando la palanca de avance se acciona con la mano. Automático: Cuando el avance es independiente del tacto del operario. Lo realiza la misma máquina.
Fig. 33
Los agujeros taladrados tienen los más diversos fines; así, por ejemplo: se utilizan para alojar remaches, tornillos, pernos, árboles, émbolos, etc., o para dar salida a gases, líquidos, etc. E1 taladrado es un procedimiento de trabajo que lleva consigo, arranque de viruta, y se utiliza para ejecutar agujeros redondos en materiales metálicos o no metálicos. Los taladrados se practican en el material, por medio de herramientas cortantes.
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105
TALADRAR Y AVELLANAR
La máquina herramienta más utilizada para ello, es el taladro o máquina de taladrar, aunque también se usan frecuentemente el torno, el torno vertical, el automático, etc. Además de por arranque de viruta, se puede practicar agujero en las piezas por otros procedimientos que no entrañan formación de viruta, por ejemplo, por estampado o punzonado, por medio de soplete, por medio de un hoyo al fundir, etc. Estos procedimientos son por lo general, más baratos que el taladrado. En ninguno de estos procedimientos es posible, sin embargo, obtener tan fácilmente como en el taladrado, un diámetro determinado, una distancia entre ejes fijada previamente o una superficie bien limpia. Esta es la razón por la cual, el taladrado constituye uno de los procedimientos de trabajo más importantes de la industria metalúrgica. A veces los agujeros ya taladrados se terminan de mecanizar, por medio de procedimientos de afinado, tales como el escariado, el esmerilado, el roscado, etc.
Velocidad de corte al taladrar La velocidad de corte de las brocas depende de su diámetro y del material a taladrar. Las brocas de menor diámetro usan velocidades de corte altas; por el contrario, las de mayor diámetro deben usarse con velocidades bajas, por lo que podríamos decir que la velocidad de corte está directamente relacionada con el diámetro de la broca y el número de revoluciones por minuto (r.p.m.) a que ella gira. Si una broca tiene un diámetro relativamente pequeño, de 5 mm. (d=5mm), el camino que recorren sus filos en un minuto, a una velocidad (n) de 1,000 revoluciones (r.p.m.), será igual a: V = d x π x n, o sea, V = 5 x 3.1416 x 1,000 = 15,707.063 mm/min., que es igual a 15.707 m/min. Ahora bien: Si a una broca de diámetro relativamente grande, de 20 mm (d=20mm), la hacemos girar a la misma velocidad que la anterior o sea, a 1,000 r.p.m., tenemos que: 20 x 3.1416 x 1,000 = 62,831.852 mm/min que es igual a 62.832 m/min.
El camino recorrido por los filos de la broca de diámetro mayor, es bastante más largo, por lo que esta broca se vería sometida a esfuerzos demasiado fuertes, produciendo demasiado calor. De esta forma, deducimos que, a una broca de diámetro mayor, debe reducírsele la velocidad para no someterla a esos esfuerzos extremos.
106
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TALADRAR Y AVELLANAR
Lo hasta aquí expuesto, viene expresado en la siguiente ecuación, para una velocidad de corte V:
Para calcular el número de revoluciones a colocar en el taladro, es necesario invertir la fórmula de la velocidad de corte y, entonces, tendremos:
V = dx π xn = en m/min. 1,000
n = Vxl000 πxd
en r.p.m.
Número de revoluciones en r.p.m. = Velocidad de corte en m/min. = Diámetro de la broca en mmx π x No. de revoluciones 1,000
Velocidad de corte x l000 π x diámetro de la broca
Además de la velocidad de corte, debemos considerar el avance.
El tiempo de taladrado es más corto, cuando los valores tolerados de velocidad de corte y de avance han sido observados. Conociendo la velocidad de corte apropiada al material y el diámetro de la broca, por medio de un gráfico (cuadro 2), es fácil conocer el número de revoluciones por minuto del taladro.
Este es el movimiento lineal que hace penetrar la broca en el material. El avance, así como la velocidad de corte, están en relación directa con la clase de material que se taladre. El material de que está construida la broca, también influye en la selección de la velocidad y avance del taladro. Como es necesario saber las velocidades de corte y avance adecuados para un diámetro y material dado de la broca, así como por el material a taladrar, es conveniente consultarlo en un cuadro. (Ver cuadro 1) Los taladros de banco y columna tienen mecanismos que permiten variar las r.p.m. de la broca. Unos, por juegos de poleas de diferente diámetro, y otros, por medio de juegos de engranajes. Algunos barrenos de tipo portátil, tienen velocidades variables por medio de interruptor, que cambia internamente las r.p.m. del motor eléctrico.
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107
TALADRAR Y AVELLANAR
Cuadro 1
¨VELOCIDAD DE CORTE¨ - AVANCE- REFRIGERACIÓN S
V=
V
s=
VELOCIDAD DE CORTE = velocidad períférica en m/min., dependiendo del material de la pieza y de la broca, y del avance y de la profundidad del agujero. AVANCE POR REVOLUCIÓN, en mm.(dependiendo pieza y de la broca, así como de su diámetro).
del
material
de
la
Tabla de valores para longitud de duración = 2000 mm y profundidad de cada agujero
Velocidad de corte para caso de acero de herramientas
MATERIAL
Velocidad de corte v en m / min para caso de acero rápido de aleación débil
Diámetro de broca 5ø
ACERO 2 hasta 40 kg/mm
...20 2
hasta 60 kg/mm
...14
2
...10 2
0,18
0,25
v v
15
18
22
16
20
s
0,07
v v
13
hasta 22 kg/mm
21
23
24
18
19
6......12
s
...25
0,32
0,35
0,38
0,4
32
34
37
39
40
18
21
24
26
27
28
0,16
0,2
0,24
0,28
0,3
0,3
12
14
16
18
20
21
s
0,1
0,15
0,22
0,27
0,3
0,32
0,07 0,12
0,18
0,24
En seco o con taladrina abundante
22 0,36 Taladrinas o aceites minerales
60.......70m/min
v
0,25
0,28
0,32
40.......60 m/min
v s
BRONCE
m/min
0,3
v
s
2
Taladrina (según DIN 6558), o bien, aceite de corte y refrigerante (según DIN 6557)
0,015.......0,17 M/ rev
0,1
hasta 60 kg/mm
0,23 0,25
17
16
...40
0,21
15
v
2
29
18
...10
hasta 40 kg/mm
23
13
28
LATON
35
28
16
24
... 8
32
10
v
2
29 26
14
...14
hasta 30 kg/mm
0,31
26
0,28
8
0,15
2
35ø 0,36
12
s
2
30ø 0,34
0,19
0,24
hasta 18 kg/mm
25ø
0,16
v FUNDICION GRIS
20ø
0,13
s
2 más de 100 kg/mm
15ø
0,1
hasta 80 kg/mm
hasta100 kg/mm
1.0ø
s
Medio de refrigeración y lubricación
0,01
0,15
0,22
0,27
0,03
0,32
0,36
2
hasta 30 kg/mm
...15
2
s
hasta 70 kg/mm
...12
...50
...40
...80
...15
108
0,12
v
0,18
0,2
0,22
0,26
(según DIN 6541)
0,2
0,3
0,35
0,04
0,46
Taladrinas o aceites de corte o refrigeración
80.......120 m/min
0,12
0,2
0,3
0,4
0,46
0,5
0,6
100.......150 m/min
0,15
0,2
0,3
0,38
0,4
0,45
0,5
200.......250 m/min
v s
MATERIALES PRENSADOS, no en capas
0,12
25.......35 m/min
0,05
v s
aleaciones de magnesio
0,08
v s
aleaciones de alumino
0,05
v s
ALUMINIO Técnico
30.......40 m/min
v
0,04
0,05
0,07
0,1
0,12
0,15
35.......45 m/min
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0,17
En seco o con aceites especiales Aire a presión
TALADRAR Y AVELLANAR
Gráfica para encontrar número de revoluciones por minuto.
Velocidad de corte en m/min
rev/min
rev/min
rev/min rev/min rev/min
O de la broca
Cuadro 2
Ejemplo de utilización de la gráfica Si tenemos que taladrar una pieza con una broca de ø 15 mm, a una velocidad de corte de 20m/min, ¿Qué número de revoluciones por minuto utilizarémos?
• Se busca el punto de convergencia de las magnitudes (Punto “A”). • Se escoge la línea que indica el número de revoluciones más adecuado.
Solución: • Se busca sobre el eje horizontal el diámetro de la broca (0 15, mm).
En la mayoría de los casos, se prefiere la línea que indica el valor más bajo:
• Se busca sobre el eje vertical la velocidad de corte (20 m/min)
En este caso, el punto “A” queda entre 475 y 300 Rev/min, por lo que se toma: 300.
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109
TALADRAR Y AVELLANAR
Trazar rectas paralelas Es la operación por medio de la cual, se pueden trazar una o más rectas paralelas respecto a otra, señalando puntos de referencia por medio del compás u otros instrumentos.
5o. Paso: Trace con el rayador, la recta, haciéndola tocar un solo punto de los arcos de referencia. (Fig. 35)
Se realiza como guía o paso previo en la construcción de piezas mecánicas y metalúrgicas. Fig. 35
Proceso de ejecución 1er. Paso: Pinte la cara de la pieza. 2o. Paso: Trace la línea recta de base. (Fig. 34) 3er. Paso: Trace arcos de referencia. • Abra el compás a la distancia a que debe trazar la paralela.
Punzonar Es la operación por medio de la cual, se marcan puntos de referencia o guía en el material, sobre líneas o puntos previamente determinados, por medio de la penetración de la punta de un punzón. Se utiliza para conservar las huellas de líneas trazadas, para base del compás como guía de la broca para el taladro.
Línea recta de base
1er. Paso: Pinte la cara de la pieza. 2o. Paso: Trace líneas de referencia intersectadas en el punto en que se necesite el punzonado. 3er. Paso: Punzone. Fig. 34
• Coloque el punzón en la intersección de las líneas inclinándolo hacia atrás. (Fig. 36)
• Trace dos o más arcos, según el largo de la paralela, colocando una de las patas del compás sobre la línea recta de base.
• Coloque el punzón en forma vertical. (Fig. 37)
4o. Paso: Coloque la regla o escuadra, de modo que su borde quede tangente con los arcos trazados.
• Coloque de nuevo el punzón sobre la marca y golpee con el martillo la cabeza del punzón, dándole un sólo golpe.
110
• Golpee suavemente y controle que la marca o punzonado coincida en el punto trazado.
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TALADRAR Y AVELLANAR
Observaciones: 1. Al dar el golpe con el martillo, la vista debe mantenerse sobre la pieza a punto de punzonar. 2. Al dar el golpe, el eje de simetría del martillo debe coincidir con el eje de simetría del punzón. (Fig. 38)
PRECAUCIÓN NUNCA USE EL PUNZÓN CON REBABAS, PUEDE CAUSARLE DAÑO AL DESPRENDERSE DISPARADAS A GRAN VELOCIDAD. Fig. 36
Fig. 37 Fig. 38
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111
TALADRAR Y AVELLANAR
Taladrar Es la operación por medio de la cual, se hacen agujeros con la acción de rotación y de avance de una broca sujeta en el barreno o taladro. (Fig. 39)
Fig. 40
Fig. 39
Se taladran agujeros, cuando hay que hacer roscas o introducir ejes, bujes, tornillos y remaches en piezas que pueden tener funciones aisladas o de conjunto.
Fig. 41
Proceso de ejecución 1er. Paso: Sujete la pieza. Observaciones: 1. La sujeción depende de la forma y tamaño de la pieza; se pueden sujetar en la prensa del taladro (Fig. 40) o sobre la mesa del taladro, con alicates de presión, sargentos, bridas y otros. (Figs. 41 y 42)
112
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Fig. 42
TALADRAR Y AVELLANAR
2. Para evitar perforar la mesa del taladro, ponga un pedazo de madera entre la pieza y la base de apoyo de ésta. (Fig. 42)
Tuerca de regulación Tope Graduación
2o. Paso: Fije la broca en el mandril. ( Fig. 43) Palanca de avance
Observaciones: 1. Antes de fijar la broca, compruebe si tiene el diámetro adecuado y si está bien afilada. 2. En el caso de brocas de espiga cónica, fíjela directamente al árbol de la máquina. 3. Para agujerear chapas delgadas, seleccione o prepare la broca.
Fig. 44
3er. Paso: Regule las revoluciones adecuadas al diámetro de la broca.
- Gire la tuerca de regulación hasta una distancia del tope igual a la profundidad de penetración, más la altura del cono de la broca. (Fig. 45)
4o. Paso: Regule la profundidad de penetración de la broca. • Apoye la punta de la broca sobre la pieza, actuando en la palanca de avance. (Fig. 44)
Fig. 45
Observación: Cuando el agujero es pasante, esa distancia debe tener 2 ó 3 milímetros más, para asegurar la salida de la broca. Fig. 43
4o. Paso: Taladre.
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113
TALADRAR Y AVELLANAR PRECAUCIÓN LA BROCA Y LA PIEZA DEBEN ESTAR BIEN SUJETAS.
• Aproxime la broca a la pieza accionando la palanca de avance • Centre la broca con el punto donde se va a agujerear • Ponga la máquina en marcha Fig. 46
• Taladre el agujero Observaciones:
Proceso de ejecución
1. E1 refrigerante utilizado debe ser adecuado al material.
1er. Paso: Sujete la pieza.
2. Cuando se aproxime al final de la perforación, el avance de la broca debe ser lento.
2o. Paso: Prepare la máquina.
3. Los agujeros de un diámetro mayor de 8 mm, deben pretaladrarse.
5o. Paso: Limpie las rebabas de los agujeros con la rasqueta.
• Sujete el avellanador en el mandril portabroca. Observación: La herramienta debe tener el mismo ángulo que la cabeza del tornillo o remache, que se va a alojar. • Regule la velocidad de corte.
Avellanar cónico 3er. Paso: Avellane el agujero de la pieza. Avellanar cónico es la operación que consiste en dar forma cónica al extremo de un agujero, utilizando el taladro y el avellanador. E1 avellanado permite que sean alojados elementos de unión, tales como tornillos y remaches, cuyas cabezas tienen esa forma (Fig. 46), o como entrada de roscas.
114
• Regule la profundidad del avellanado. • Centre el avellanador con el agujero. Observaciones: 1. La profundidad del avellanado se puede determinar, realizando una prueba en un material aparte.
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TALADRAR Y AVELLANAR
2. En avellanados de precisión, se utiliza avellanador con guía. (Fig. 47)
Observaciones: 1. El avance debe ser lento.
• Ponga la máquina en marcha. • Ejecute el avellanado. (Figs. 48 y 49)
2. E1 refrigerante debe estar de acuerdo con el material a avellanar.
4o. Paso: Verifique el avellanado con el tornillo a utilizar o con calibrador Vernier. (Figs. 50 y 51)
Fig. 47
Fig. 50
Fig. 48
Fig. 51
Fig. 49
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115
TALADRAR Y AVELLANAR
Precauciones con la cabeza del punzón Los rebordes o rebabas que se forman en la cabeza del punzón, a consecuencia de los golpes del martillo, pueden producir lesiones (Fig. 52); por ello, se han de esmerilar a tiempo. Al esmerilar las rebabas, se debe tener puestos siempre lentes protectores. (Fig. 53)
Precauciones al taladrar a)
Los cabellos, ropa o mangas sueltas, pueden originar accidentes al enrollarse con la broca.
b)
Sujete la pieza a taladrar en la prensa, con bridas, etc. (Fig. 54)
c)
Dé marcha a la máquina, sólo cuando está todo en condiciones de trabajo.
d)
Use siempre gafas durante el taladrado.
e)
Limpie las virutas únicamente con brocha.
Fig. 52
Fig. 54
Fig. 53
116
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ROSCAR A MANO
UNIDAD IX ROSCAR A MANO Cortar roscas interiores a mano
d
¿Qué significa cortar roscas interiores?
paso p
C línea en espiral ( hélice)
El roscado interior es tallar por arranque de viruta, estrías roscadas en el material, con una herramienta a varios filos, de una forma determinada, que se hace girar (a mano) alrededor de su eje longitudinal. (Fig. 1)
a A
B
perímetro = d • π
distancia axial
Fig. 2
Formación del filete Perfiles de roscas (Fig. 3) Si se mueve un punto en la superficie lateral de un cilindro en rotación de modo uniforme en sentido axial, se engendra una línea en espiral.
Sirve ante todo para:
La distancia axial de un giro del cilindro se denomina paso (P) (Fig. 2)
Filete triangular Filete trapezoidal Filete con diente se sierra Filete redondo
(Fijación) (Movimiento) (Movimiento) (Movimiento)
Si en el curso de esta línea se corta una acanaladura con un perfil determinado en el material, obtenemos un filete. En la rosca, el paso es la distancia axial entre dos centros de paso consecutivos del filete.
filete triangular
filete con diente de sierra
filete trapezoidal
Fig. 1
filete redondo
Fig 3
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117
ROSCAR A MANO
Rosca métrica ISO - M (mm)
Clases de rosca a) b)
Angulo de flanco 60° Paso P Todas las medidas indicadas en mm.
Roscas exteriores Roscas interiores
60° tuerca
perno
Fig. 6
Técnicas de la fabricación Fig. 4
a) Rosca Whitworth, campo de diámetros nominales de 1/4 ” a 6 ”. Designación, p. ej., 1 1/2 ”. (Fig. 7)
Las medidas para la fabricación de roscas son determinadas, según la norma DIN. Las características indicadas comprenden:
55° tuerca
Perno
• El diámetro de la rosca (d) .
Fig. 7
• El diámetro del núcleo de la rosca (d1). • La sección del núcleo de la rosca.
sección del núcleo de la rosca
G1
d1 d
b) Rosca para tubos con conexiones no estanquerizadas por la rosca (cilíndrica) DIN ISO228. Designación abreviada, p. ej., G1. (Fig. 8)
Fig. 5
118
Fig. 8
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
ROSCAR A MANO c) Rosca Whitworth cónica para tubos DIN 2999. Tamaños nominales de rosca de 1 /16 a 6”. Designación, p. ej., R1. (Fig. 9)
machos para roscado manual de tuercas (de entrada larga) y machos para roscado manual con un sólo corte. (Figs. 11,12 y 13) Dándole filos oblicuos en la zona de entrada de los machos de un sólo corte, se facilita la salida de la viruta y se reduce el largo de la entrada de la herramienta.
R1
1:16
2
1
3
10° Vástago 4° Perfil de rosca
d) Rosca trapecial. Campo de diámetros nominales de 8 a 300 mm. Designación, p. ej., Tr 40 x 7. (Fig. 10) 1 2
tuerca
Ranura
Parte roscadora
Fig.9
20°
Macho para roscado de desbaste Macho para roscado de acabado
3
Macho para roscado intermedio
30° Macho de acabado Macho intermedio Macho de desbaste
perno
Cantidad de viruta
Fig. 11. Juego de machos de roscar
Fig.10
Tallado de roscas interiores Se utiliza un juego de machos de roscar (machos para roscado en desbaste, intermedio y en acabado con perfiles de rosca y longitudes de corte diferentes) para el roscado de taladros ciegos y pasantes (profundidad 1,5 veces el diámetro de la rosca). La cantidad de material a arrancar se distribuye entre tres machos de roscar, mediante lo cual, se consigue un roscado limpio y no se exige demasiado a cada herramienta. Para ahorrar costos de tiempo y herramientas, para el roscado de taladros pasantes (profundidad por debajo de 1,5 veces el diámetro de rosca), se utilizan
Entrada
Fig. 12. Macho para roscado manual de tuercas
Entrada inicial de descortezado Entrada corta
Fig. 13. Macho para roscado manual de un sólo corte
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
119
ROSCAR A MANO El diámetro del taladro del núcleo debe ser siempre mayor que el del núcleo de la rosca. Vale como fórmula empírica: diámetro del taladro del núcleo de la rosca = diámetro exterior de la rosca menos el paso. Los diámetros de brocas para taladrar agujeros de núcleo están normalizados en DIN 336. Razonamiento: Al ir roscando un agujero, las pequeñas partículas de material arrancado, presionan contra los hilos de rosca. Como, además, el macho debe expulsar el material que se va cortando, si el agujero es demasiado pequeño, se corre el riesgo de que se atasque la herramienta y se parta. Para que el macho de roscar entre bien, los taladros del núcleo se avellanan por ambos lados a 90º. Materiales de lubricación facilitan el corte limpio de los flancos de la rosca y evitan la rotura de hilos de rosca. Se utiliza aceite de corte para el acero y la aleaciones de cobre; y petróleo para las aleaciones de aluminio. La fundición gris se rosca en seco.
Tallado de roscas exteriores Las roscas de pernos se tallan con terrajas. El diámetro del perno debe ser aproximadamente 1/5 del paso de rosca menor que el diámetro de la rosca. Debido a la fricción de agarre durante el roscado, se produce una presión que empuja los fragmentos de material contra la arista de la rosca. Debido a ello, el material se acumula y presenta un diámetro de rosca agrandado. Pieza Agujero del núcleo de rosca
Material acumulado
Macho para roscado intermedio
Terraja
Fig. 15 Terraja
Ejemplo: Rosca métrica ISO M 12. Diámetro de la rosca d = 12 mm, Paso = P = 1.75 mm. Diámetro del perno: d1 =d - P/5 = 12 - 0.35 mm = 11.65 mm Reglas de trabajo: Fijar firmemente la terraja en su marco y mango, el extremo del perno debe estar biselado a aproximadamente 45º. Colocar la terraja en ángulo recto respecto al eje del perno y roscar con una fuerza leve. Existen terrajas con mordazas de corte radiales o tangenciales (roscado con peine), que pueden ser reafiladas en el taller. Las terrajas simples tienen cabezas de intercambio rápido con mordazas de corte fijas. Con ellas pueden roscarse, incluso, tubos cortos.
Fig. 16 Mordazas de roscar (peines)
Las terrajas de roscado tienen un ajuste grueso o fino, de manera que en varias pasadas puede realizarse el roscado exacto. Las mordazas de corte intercambiables deben ser elegidas, según el número de hilos por pulgada, es decir, el paso de rosca.
Fig. 14 Acumulación de material
120
Marco de la terraja con mangos
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
ROSCAR A MANO
Ejercicios Separación por seccionado La cuña como filo de herramienta 1. Distinguir entre seccionado y corte por arranque de viruta. 2. Nombrar los ángulos y planos de la cuña. 3. Describir la acción de seccionado por la cuña de corte. 4. En una cuña actúa, en sentido vertical, una fuerza F= 20 N. Calcular para ángulos de cuña B = 30° y B = 60°, las fuerzas laterales. 5. Indicar la relación entre ángulo de cuña, gasto de energía y tipo de material.
15. Explicar la función del pisador en la cizalla de palanca. 16. Indicar por qué el brazo de palanca de una cizalla no debe ser prolongado, mediante un tubo.
Cuadro 1 Denominaciones de tornillos Hexagonal pulido DIN 931,960
Hexagonal negro DIN 601
933 961
Hexagonal con con puntal espiga DIN 564
558
Hexagonal ajustado DIN 609
561
Cuadrado C i l í n d r i c o c o n A espiga rosc. con hexág. int. con B torn. vástago espiga talón DIN 913 DIN 479
478
DIN 912
6912
B
A
610
M6
Cilíndrico
Semirredondo
Avellanado
Tornillo alomado
Tornillo gota de sebo
Corte con cuña DIN 84
6. Describir un proceso de cizallado. 7. Distinguir entre la resistencia a la cortadura y a la tracción de un material. 8. ¿Por qué el juego de filos de las cuchillas de cizalla no debe ser demasiado grande? 9. ¿Cuándo trabajan las cizallas en corte por tracción? 10. Explicar el ángulo de despullo y la tensión inicial entre las cuchillas de corte. 11. ¿Por qué se necesita menor fuerza, cuando la pieza se encuentra más introducida en la tijera de mano? 12. Con un ángulo entre filos elevado, la pieza resbala fuera de la boca de la tijera. Razonar por qué. 13. Mencionar las nociones principales de prevención contra accidentes en el trabajo de cizallado. 14. Explicar por qué los materiales muy frágiles no pueden ser separados mediante cizallado.
DIN 87
DIN 86
7987
7986
DIN 85
DIN 88
7985
7988
Hexagonal de rosca cortante
Cilíndrico y semirredondo rosca cort.
Avellan. gota de sebo con rosca cort.
Hexagonal para chapa
DIN 7513
DIN 7513
DIN 7513
DIN 7976
Cilíndrico y semirredondo para chapa
DIN 914 B
M6
M 24
Avellan. y torn. gota sebo
7974
M5
Forma A
Forma B
Forma D
M8
C M8
E M8
Tirafondo de gota de sebo
M 2,6
Tirafondo redondo
M 2,6
Tirafondo avellanado
DIN 97
DIN 96
DIN 96
7995
7996
s con punta z con espiga 4.2 d= 9.6 mm
Tiraf. cuadrado Tiraf. hexágono DIN 570
B
A
M6
M 24
con ag. en cruz cóncavo
para chapa
DIN 444
7973
7983
7981 2.2 6.3 mm
Prisionero DIN 551 417 553 438
7997
DIN 915
A
DIN 7972
DIN 7971
M 24
A espiga rosc. A espiga rosc. B torn. vástago B torn. vástago
571
DIN 404
7982
Espárrago DIN 938 para ac. 833, 939 p. fund. 836 835 p.aleac. de Al
Espárrago con estría DIN 834 p. fund. gris
835 p.aleac. de Al
con chaflán afilado
Tuerca hexagonal
Tuerca almenada
DIN 934
DIN 935 s
h
0.8 d
h
0.5 d
19
Alto moleteado
DIN 546 con 2 agujeros
DIN 464
DIN 547
936
555
7
Tuerca ranura
935 s
22 145
taladrada en cruz DIN 548
DIN 466 Tuerca plana moleteada
Avellanado con cuadrado
DIN 605 Torn. plano redondo con cuadrado
465 plano moleteado
937
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
Tuerca alt. molet.
653
DIN 467
Mariposa
DIN 316
Tuerca de mariposa
DIN 315
DIN 603
121
ROSCAR A MANO Cuadro 2 Tornillos Designación - Ejecución
Propiedades de resistencia
DIN 297 (Oct 67, Mayo 68, Abril 68)
M 12 x 50
Tornillo hexagonal Ejemplo: Tornillo hexagonal M 12,50 mm de long DIN 931, ejecución m (Véase más abajo) de acero con prop. de resistencia 5,6 (véase más abajo)
Rosca
Forma
Resist. a la trac.
Fluencia
Alargam.
S
B
Torn. hexág. interior desde 5 mm con tipos de resist. desde 6,6 Prisioneros desde 5 mm con resist. desde el tipo 8,8 tienen que designarse con el simbolo del tipo de resist. y con el fabricante
5
N/mm2
3.6
290
195
25
4D
4.6
390
235
25
4S
4.8
390
315
14
5D
5.6
490
295
20
5S
5.8
490
390
10
6D
6.6
590
355
16
6S
6.8
590
470
8
6G
6.9
590
530
12
8G
8.8
780
630
12
10 K
10.9
980
885
9
Signo
12 K
12.9
1180
1060
8
-ab
14.9
1235
7
Color de la etiqueta en los paquetes de tornillos
ahora
4A
Resist. a trac. Límite de fluencia
Designación de los tipos de resistencia
N/mm2
antes
Característica de resistencia
Ejecución
media semibasta basta
Tipos de resistencia p. tornillos Símbolo de los tipos de resistencia.
Hoja de DIN
Longitud
DIN 931 - m 5,6
0 0
Marca del fabric.
Marca del fabric.
Marca del fabric.
10,9 8,8
10,9
En vez del símbolo característico pueden emplearse los siguientes signos de falta de sitio Tipo de resistencia
5.6
8.8
10.9
12.9
hasta 5,6 se recomienda verde
rojo
azul
pardo amarillo
1) La primera cifra da el 1/100 de la resistencia, mínima en N /mm2 La segunda cifra da el décuplo de la relación entre fluencía mínima y resistencia mínima a la tracción (relac. de límites de elasticidad) Ambas cifras multiplicadas entre si dan 1/10 del límite de fluencia mínima en N/mm Ejecuciones
m
mg
m ( media) Superficie
25
g ( basta )
40
Bombeos y superficies de llaves
100
1
arbitrario
1
25
arbitrario
arbitrario
25
Otras superficies
Los tornillos con rosca a la izquierda desde
122
mg ( semibasta )
Profundidad de rugosidad R1 en µ m (máx)
Flancos rosca en tornillos y tuercas Núcleo de rosca en tornillos Superf. apoyo, vástagos
Núcleo de rosca en tuercas Diámetro exterior de roscas en tornillos
g
1)
para roscas talladas superiores a M5: 40 µm
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
14.9
ROSCAR A MANO Cuadro 3 Rosca métrica ISO DIN 13, hoja 12
Series de selección de rosca fina Serie 1 Designación
Diámetro del núcleo Tornillo d3
( sep. 69 ) Serie 3
Serie 2 Tuerca D1
Designación
Diámetro del núcleo Tornillo d3
Tuerca D1
Designación
Diámetro del núcleo Tornillo d3
Tuerca D1
MMM X 8.1 M 10 X 1.25 M 10 X 0.75 M 12 X 1.25 M 12 X 1
6.773 8.466 9.080 10.466 10.773
6.917 8.647 9.188 10.647 10.917
M 14 X 1.5 M 14 X 1 M 18 X 1.5 M 18 X 1 M 22 X 1.5
12.160 12.773 16.160 16.773 20.160
112.376 12.917 16.376 16.917 20.376
M 15 X 1 M 17 X 1 M 25 X 1.5 M 35 X 1.5 M 40 X 1.5
13.773 15.773 23.160 33.160 38.160
13.917 15.917 23.376 33.376 38.376
M 6 X 1.5 M 16 X 1.5 M 20 X 1.5 M 20 X 1 M 24 X 2
14.160 14.773 18.160 18.773 21.546
14.376 14.917 18.376 18.917 21.835
M 22 X 1 M 27 X 2 M 27 X 1.5 M 33 X 2 M 33 X 1.5
20.773 24.546 25.160 30.546 31.160
20.917 24.835 25.376 30.835 31.376
M 50 X 1.5 M 55 X 2 M 65 X 2 M 70 X 2 M 75 X 2
48.160 52.546 62.546 67.546 72.546
48.376 52.835 62.835 67.835 72.835
M 24 X 1.5 M 30 X 2 M 30 X 1.5 M 36 X 3 M 36 X 15
22.160 27.546 28.160 32.319 34.160
22.376 27.835 28.376 32.752 34.376
M 39 X 3 M 39 X 1.5 M 45 X 3 M 45 X 1.5 M 52 X 3
35.319 37.160 41.319 43.160 48.319
35.752 37.376 41.752 43.376 48.752
M 135 X 6 M 135 X 2 M 145 X 2 M 155 X 3 M 165 X 3
127.639 132.546 142.546 151.319 161.319
128.505 132.835 142.835 151.752 161.752
M 42 X 3 M 42 X 1.5 M 48 X 3 M 48 X 1.5 M 56 X 4
38.319 40.160 44.319 46.160 51.093
38.752 40.376 44.752 46.376 51.670
M 52 X 2 M 60 X 4 M 60 X 2 M 68 X 4 M 68 X 2
49.546 55.093 57.546 63.402 65.546
49.835 55.670 57.835 63.670 65.835
M 230 X 6 M 230 X 4 M 270 X 6 M 270 X 4 M 290 X 6 M 290 X 4
222.639 225.093 262.639 265.093 282.639 285.093
223.505 225.670 263.505 265.670 283.505 285.670
M 56 X 2 M 64 X 4 M 64 X 2 M 72 X 6 M 72 X 4
53.546 59.093 61.546 64.639 67.093
53.835 59.670 61.835 65.505 67.670
M 76 X 6 M 76 X 4 M 76 X 2 M 85 X 6 M 84 X 4
68.639 71.093 73.546 77.639 80.093
69.505 71.670 73.835 78.505 80.670
NNotas:
M 72 X 2 M 80 X 6 M 80 X 4 M 80 X 2 M 90 X 6
69.546 72.639 75.093 77.546 82.639
69.835 73.505 75.670 77.835 83.505
M 85 X 2 M 95 X 6 M 95 X 4 M 95 X 2 M 105 X 6
82.546 87.639 90.093 92.546 97.639
82.835 88.505 90.670 92.835 98.505
M 90 X 4 M 90 X 2 M 100 X 6 M 100 X 4 M 100 X 2
85.093 87.546 92.639 95.093 97.546
85.670 87.835 93.505 95.670 97.835
M 105 X 4 M 105 X 2 M 115 X 6 M 115 X 4 M 115 X 2
100.093 102.546 107.639 110.093 112.546
100.670 102.835 108.505 110.670 112.835
103.505 105.670 107.835 118.505 120.670
M 120 X 6 M 120 X 4 M 120 X 2 M 130 X 6 M 130 X 4
112.639 115.093 117.546 122.639 125.093
113.505 115.670 117.835 123.505 125.670
127.546 142.639 145.093 147.546 162.639
127.835 143.505 145.670 147.835 163.505
M 110 X 6 M 110 X 4 M 110 X 2 M 125 X 6 M 125 X 4 M 125 X 2 M 140 X 6 M 140 X 4 M 140 X 2 M 160 X 6 M 160 X 3 M 180 X 6 M 180 X 3 M 200 X 6 M 200 X 3 M 220 X 6 M 220 X 4 M 250 X 6 M 250 X 4 M 280 X 6 M 280 X 4
102.639 105.093 107.546 117.639 120.093 122.546 132.639 135.093 137.546 152.639 156.319 172.639 176.319 192.639 196.319 212.639 215.093 242.639 245.093 272.093 275.093
122.835 133.505 135.670 137.835 153.505
M 130 X 2 M 150 X 6 M 150 X 4 M 150 X 2 M 170 X 6
156.752 173.505 176.752 193.752 193.752
M 170 X 3 M 190 X 6 M 190 X 3 M 210 X 3 M 210 X 4
213.505 215,670 243.505 245.670 273.505 275.670
M 240 X 6 M 240 X 4 M 260 X 6 M 260 X 4 M 300 X 6 M 300 X 4
N 1) Se utilizará preferentemente la rosca regular DIN 13 hoja 1 2) Designación para rosca regular; por ejemplo: M10 3) Designación para rosca fina: por ejemplo: M 10 X 0.75 (diámetro nominal X paso) 4) La serie 1 debe preferirse a la serie 2, y la serie 2 a la serie 3 5) Diámetro del núcleo para rosca fina según: DIN 13, hoja 3 (abr. 70 ) DIN 13, hoja 5 (abr. 70 ) DIN 13, hoja 6 (sep. 70) DIN 13, hoja 7 (sep. 70) DIN 13, hoja 8 (sep. 70) DIN 13, hoja 9
(sep. 70)
DIN 13, hoja 10 (sep 70 ) 166.319 182.639 186.319 202.639 205.093
166.752 183.505 186.752 203.505 205.670
233.505 135.670 253.505 255.670 293.505 295.670
233.505 235.670 253.505 255.670 293.505 295.670
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
123
ROSCAR A MANO
Cuadro 4 Unir es ensamblar varios cuerpor sólidos o un cuerpocon una sustancia amorfa
TORNILLOS Y TUERCAS Rosca Métrica ISO (rosca regular) Paso P Profundidad
D1 60o
D
Diámetro exterior
d Diámetro del núcleo h3 d3
Diámetro nominal
Tornillo
Diámetro del núcleo
Tuerca
de rosca
Ángulo del flanco Tuerca
Tornillo exterior
Sec. del
de la rosca serie
serie
1 d
2
núcleo
d
d
1.4
Paso
núcleo
Alt. de la
Entre
Entre
cabeza
tuerca
caras
vértices
k
m
s
e
exter.
d
Espesor
mm2
P
0,693 0,893 1,032
0,37 0,62 0,83
0,25 0,25 0,3
-
0,8 1,0 1,2
2,5 3 3
2,72 3,29 3,29
-
1.6 2
1,170 1,509
1,07 1,77
0,35 0,4
1,1 1,4
1,3 1,6
3,2 4
3,48 4,38
4,5 5
0,3 0,3
2.5 3
1,948 2,387 2,764
2,96 4,45 5,98
0,45 0,5 0,6
1,7 2 2,4
2 2,4 2,8
5 5,5 6
5,51 6,08 6,64
6,5 7 8
0,5 0,5 0,5
4 5 6
3,141 4,019 4,773
7,74 12,6 17,9
0,7 0,8 1
2,8 3,5 4
3,2 4 5
7 8 10
7,74 8,87 11,05
9 10 12,5
0,8 1 1,6
8 10
6,466 8,160
32,8 52,4
1,25 1,5
5,5 7
6,5 8
13 17
14,38 18,09
17 21
1,6 2
9,853 11,546
76,2 104
1,75 2
8 9
10 11
19 22
21,10 24,49
24 28
2,5 2,5
13,546 14,933 16,933 18,933
143 174 224 280
2 2,5 2,5 2,5
10 12 13 14
13 15 16 18
24 27 30 32
26,75 30,14 33,53 35,72
30 34 37 39
3 3 3 3
20,319 23,319 25,706
324 426 519
3 3 3,5
15 17 19
19 22 24
36 41 46
39,98 45,63 51,28
44
4
56
4
28,706 31,093 34,093
647 760 913
3,5 4 4
21 23 25
26 29 31
50 55 60
55,80 61,31 66,96
60 66 72
5 5 6
45
36,479 39,479 41,866
1046 1225 1373
4,5 4,5 5
26 28 30
34 36 38
65 70 75
72,61 78,26 83,91
78 85 92
7 7 8
52
45,566
1655
5
33
42
80
89,56
98
8
1 1.2
12
3.5
14
16 18 20
22
24 30
27
36
33 39
42 48
3
1) Rosca regular métrica ISO según DIN 13, hoja 1 (marzo 73) Tuercas hexagonales según DIN 934 (abr. 68), cota e, para ejecución m Tornillos hexagonales según DIN 931, (nov. 70) Arandelas según DIN 125 (mayo 68) Indicación de una rosca métrica de 20 mm de diámetro roscado M 20
124
Arandela
Alt. de la
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1
2
s -
ROSCAR A MANO
Roscas Triangulares Caraterísticas y Tablas
= 60° P =
60°
1” No. de hilos
d h Doble h ø Broca
= = = =
P
D - 2h PX0.6495 PX 1.299 D - 2h + h X PX 0.6495 2
h D d
Cuadro 5
.112 .125 .138
43 38 33
0.1130
8 10 12
32 24 24
.164 .190 .216
29 25 16
0.1370 0.1495 0.1770
1/4 5/16 3/8
20 18 16
.250 .3125 .375
7 F 5/16
0.2010 0.2570 0.3125
7/16 1/2 9/16
14 13 12
.4375 .500 .5625
U 27/64 31/64
0.3680 0.4219 0.4843
5/8 3/4 7/8
11 10 9
.625 .750 .875
17/32 21/32 49/64
0.5312 0.6562 0.7656
8 7 7
1.000 1.125 1.250
7/8 63/64 1 7/64
0.875 0.9843 1.1093
1 1 1/8 1 1/4
Equivalente decimal de la broca
40 40 32
Tamaño de la broca
4 5 6
Diámetro mayor del tornillo pulgadas
0.0595 0.0700 0.0810
Filetes por pulgada
53 50 46
Filete Patrón “Standard” Nacional Americano Fino (N.F.) (Anteriormente Rosca S. A. E.)
0 1 2 3
80 72 64 56
.060 .073 .086 .099
3/64 53 49 44
0.0469 0.0595 0.0730 0.0860
4 5 6
48 44 40
.112 .125 .138
42 37 32
0.0935 0.1040 0.1160
8 10 12
36 32 28
.164 .190 .216
29 21 14
0.1360 0.1590 0.1820
1/4 5/16 3/8
28 24 24
.250 .3125 .375
7/32 I R
0.2187 0.2720 0.3390
7/16 1/2 9/16
20 20 18
.4375 .500 .5625
25/64 29/64 0.5062
0.3906 0.4531 0.5062
5/8 3/4 7/8
18 16 14
.625 .750 .875
0.5687 11/16 0.8020
0.5687 0.6875 0.8020
1 1 1/8 1 1/4
14 12 12
1.000 1.125 1.250
0.9274 1 3/64 1 11/64
0.9274 1.0468 1.1718
Tamaños
Equivalente decimal de la broca
.073 .086 .099
Diámetro mayor del tornillo pulgadas
64 56 48
Filetes por pulgada
1 2 3
Tamaños
Tamaño de la broca
Filete Patrón “Standard” Nacional Americano Grueso (N.C.) (Anteriormente U.S. Standard)
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125
ROSCAR A MANO Características:
Roscar a mano
Los machuelos se caracterizan por:
Los machuelos Son herramientas de corte utilizadas para abrir roscas internas, construidas de acero especial, con rosca similar a la de un tornillo, con tres o cuatro ranuras longitudinales.
1. Sistema de rosca 2. Su aplicación 3. Paso o número de hilos por pulgada
Estos machuelos generalmente se fabrican en juegos de tres: Dos son con punta cónica y uno totalmente cilíndrico. (Fig. 17)
4. Diámetro de la espiga
La conicidad del machuelo número 1 es más acentuada que la del número 2, para facilitar el inicio de la rosca y la introducción progresiva.
6. Sentido de la rosca.
ranura
filetes de rosca
5. Diámetro externo
collar (marca) Machuelos (sistema de rosca)
cuerpo rosado
cabeza (espiga cuadrada)
{
Métricos
Witworth
Americano (USS)
{ {
Normal Fina Para tornillos Para tubos
{
Normal Fina
{
Normal “NC” Fina “NF”
Machuelo No. 1
Espiga cilíndrica
• Aplicación: Se refiere a si es para roscados de tuercas o tubos. Machuelo No. 2
Machuelo No. 3 Fig. 17
126
• Paso o número de hilos por pulgada: Esta característica indica si la rosca es normal o fina. Diámetro de la espiga: Esta característica indica si el machuelo sirve o no para roscar agujeros más largos que su parte roscada, existen machuelos que tienen el diámetro de la parte roscada y machuelos con la espiga de diámetro
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
ROSCAR A MANO menor que la parte roscada.
llamada machuelo.
Diámetro externo: También llamado diámetro nominal, se refiere al diámetro externo de la parte roscada.
El roscado consiste en hacer ranuras helicoidales en un agujero cilíndrico. Se hace, introduciendo el machuelo en el agujero progresivamente, por medio de movimientos circulares alternativos, transmitidos por un maneral para machuelos. (Fig. 18)
Sentido de la rosca: Que puede ser a la derecha o hacia la izquierda. Selección de los machuelos y brocas para roscar: Es muy importante saber seleccionar los machuelos y la broca con la cual se debe hacer el agujero para roscar, así como el tipo de lubricante o refrigerante que se usará durante el roscado. El diámetro de la broca se escogerá, de acuerdo al tipo de rosca y a su diámetro, debiendo consultarse tablas a este fin.
El eje del machuelo debe quedar perfectamente alineado con el eje del agujero. (Fig. 19). Se inicia el trabajo con el primer machuelo, presionando ligeramente en sentido del eje y en sentido de la rosca, luego alternativamente en uno y otro sentido, con intervalos de media vuelta, para romper y desprender las virutas cortadas.
Maneral
Los machuelos generalmente se escogen, de acuerdo con las especificaciones del dibujo de la pieza que se está construyendo o de acuerdo con las instrucciones recibidas. Se puede también tomar como referencia, el tornillo que se va a utilizar. Condiciones de uso: Los machuelos, para ser usados, deben estar bien afilados y tener los filetes en buen estado.
Fig. 18
Conservación: Para conservar los machuelos en buen estado, se deben limpiar después del uso, evitar caídas o choques y guardarlos separados en su estuche.
Roscar con machuelos Es un procedimiento por medio de arranque de viruta, el cual, se realiza con una herramienta
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Fig. 19
127
ROSCAR A MANO Los machuelos deben emplearse en el orden de su numeración y deben lubricarse adecuadamente. Corte radial
Los dientes de los machuelos deben estar perfectamente afilados. La longitud del maneral debe estar en relación con el diámetro del machuelo. Fig. 21
Las terrajas Las terrajas son herramientas de corte construidas en acero y templadas, tienen la forma de una tuerca con tres o cuatro ranuras en dirección de las generatrices de su agujero. Esas ranuras determinan las aristas cortantes y permiten la salida de la viruta. Algunas poseen también un corte radial que permite una pequeña regulación. (Fig. 20 y 21)
Tornillo cónico
La terraja se utiliza para tallar roscas externas en piezas cilíndricas de determinado diámetro, tales como, ejes y tubos. Características: Las terrajas se caracterizan por los siguientes elementos: 1. 2. 3. 4.
Sistema de roscas Paso o número de hilos por pulgada Diámetro interno Sentido de la rosca.
Elección de terraja La elección de la terraja se hace, teniendo en cuenta esos elementos en relación a la rosca a construir. Entrada ligeramente cónica
Corte radial
Fig. 20
128
Terraja bipartida Este tipo de terraja, construida en acero especial, va acoplada en un barrote, que facilita a través de una regulación, la obtención de un buen acabado de la rosca. (Figs. 22 y 23)
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ROSCAR A MANO
Con las terrajas para tubo se pueden producir roscas de pasos distintos, cambiando únicamente el juego de dados.
Rosca con terraja Fig. 22
Para el roscado debe tenerse en cuenta: • Hacer una parte cónica en la varilla, para facilitar la entrada de la terraja. • Sujetar fuertemente la pieza a roscar en la prensa. • Aceitar el extremo biselado de la varilla. • Colocar la terraja a escuadra sobre el material. (Fig. 25)
Fig. 23
Terraja para tubo Las roscas de los tubos se elaboran con terrajas de dados. (Fig. 24)
Manivela de Fijación
Dados recambiables Rach o carrera
Fig. 25 Escuela de reglaje o ajuste de roscas
Fig. 24
• Presionar fuertemente y comenzar a girar lentamente la terraja, hasta que agarre las primeras roscas.
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129
ROSCAR A MANO
• Cortar 3 ó 4 hilos, detenerse, verificar si los hilos están formándose correctamente y si la terraja está a escuadra. • Girar frecuentemente la terraja hacia atrás un cuarto o media vuelta, para romper las rebabas. • Después de cortar unos cuantos hilos, sacar la terraja, quitar las rebabas y verificar el tamaño. • Graduar el tornillo auxiliar de extensión y apretar los tornillos de ajuste. • Repasar nuevamente la terraja sobre las roscas y probar el tamaño.
Observación: Siempre que sea posible, el agujero para roscar debe colocarse en posición vertical. 2o. Paso: Inicie la rosca. • Tome el primer machuelo. • Coloque el primer machuelo en el maneral. Observación: E1 tamaño del maneral debe ser proporcional al tamaño del machuelo. • Introduzca el machuelo en el agujero girándolo en forma continua hacia la derecha hasta iniciar el corte.
Ejecutar roscas internas con machuelos La ejecución de roscas internas para introducir tornillos de diámetros determinados, se hace con un juego de machuelos en agujeros previamente ejecutados. Los machuelos se introducen progresivamente, por medio de movimientos circulares alternativos, transmitidos por un maneral. (Fig. 26) Se hace en la construcción de bridas, tuercas y piezas de máquinas en general. Proceso de ejecución 1er. Paso: Sujete la pieza en la prensa, si fuera necesario.
130
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Fig. 26
ROSCAR A MANO
3er. Paso: Compruebe la perpendicularidad (Fig. 27) y corrija, si es necesario.
5o. Paso: Termine la rosca • Pase el segundo machuelo con movimientos circulares alternativos. • Pase el tercer machuelo con movimiento circular continuo.
Observación: En el caso de roscar agujeros sin salida, gire el machuelo con más cuidado, cuando vaya llegando al final, pare evitar quebrarlo (Fig. 29) y tenga referencia de cuanto debe introducirlo. Fig. 27
4o. Paso: Termine de pasar el primer machuelo. •
Aplique lubricante.
Observación: El lubricante debe seleccionarse según las características del material por roscar.
Fig. 29
• Gire el machuelo en sentido contrario para quebrar la viruta, cuando note que la resistencia al corte es elevada. (Fig. 28)
Fig. 28
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131
ROSCAR A MANO
Ejecutar roscas externas con terraja Es una operación manual que consiste en abrir roscas en la superficie exterior de piezas cilíndricas, utilizando una herramienta llamada terraja, la cual, es sometida a un movimiento circular alternativo. (Fig. 30)
Observación: El chaflán puede hacerse con lima, con el esmeril o en el torno. • Marque sobre el material la longitud por roscar.
2o. Paso: Seleccione la terraja. • Mida el diámetro del material. • Averigue el paso o número de hilos necesario. Observación: Para seleccionar la terraja, se toma en consideración el diámetro de1 material y el paso o número de hilos de la rosca.
3er. Paso: Seleccione el maneral. Fig. 30
Esta operación se aplica en la construcción de tornillos o piezas similares.
Observación: El maneral se selecciona tomando en consideración el diámetro exterior de la terraja.
Proceso de Ejecución: 1er. Paso: Prepare el material.
4o. Paso: Monte la terraja en el maneral.
• Haga chaflán en la punta del material para facilitar el inicio de la rosca. (Fig. 31)
Observaciones: 1. La parte cónica mayor de la terraja, debe quedar hacia afuera. (Fig. 32) Terraja
Maneral
Fig. 31 Fig. 32
132
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Parte cónica Mayor
ROSCAR A MANO
2. La abertura de la terraja debe coincidir con el tornillo de regulación.
2. Cuando el material es todo cilíndrico, se debe utilizar una de las mordazas con forma de “V” para evitar que gire. (Fig. 35)
3. Las perforaciones de la periferia de la terraja deben coincidir con los tornillos de fijación del maneral. (Fig. 34)
5o. Paso: Sujete el material. Observaciones: 1. Sujete el material, de modo que forme un ángulo de 90° con las quijadas de la prensa. (Fig. 34)
Fig. 35
6o. Paso: Rosque. Fig. 33
• Coloque la terraja con la parte cónica mayor sobre el chaflán del material. • Inicie la rosca, girando la terraja a la derecha, con movimiento continuo, haciendo presión hasta conseguir abrir dos o tres hilos. • Lubrique. • Termine de roscar, con movimientos alternativos, adelantando l/2 vuelta y regresando l/4. Observación:
Fig. 34
Se regresa l/4 de vuelta, para quebrar la viruta.
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133
ROSCAR A MANO 7o. Paso: Verifique la rosca. • Retire la terraja, girando continuamente en sentido contrario (a la izquierda). • Limpie la rosca con brocha. • Verifique la rosca.
Observaciones: 1. La verificación se hace generalmente con una tuerca (Fig. 36) o, también, con un calibre patrón. (Fig. 37)
Fig. 37. Calibre patrón
2. Si es necesario, ajuste la terraja y repase la rosca.
Fig. 36. Tuerca
134
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CINCELAR
UNIDAD X CINCELAR El Cincel- El Cincelado Los cinceles son herramientas de corte, hechas con un cuerpo de acero de sección circular, rectangular, hexagonal u octogonal.
El bisel de la cuña puede ser simétrico (Fig.4) o asimétrico. (Fig. 5)
Tienen un extremo forjado, provisto de una cuña (Figs. 1, 2 y 3) templada y afilada convenientemente, y el otro, achaflanado y redondeado, llamado cabeza.
cuña
cuerpo
sección
cabeza
Fig. 4
Fig. 5
ancho
Cincel. Fig. 1
Los cinceles sirven para cortar chapas (Fig. 6), quitar el exceso de material (Fig. 7) y abrir canales. (Fig. 8) cuerpo
sección
cabeza
cuña
Cincel. Fig. 2
cuña
juego lateral
ancho
Cincel. Fig. 3
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Cincel. Fig. 6
135
CINCELAR
b
b
Fig. 10 Fig. 7
La cabeza de estas herramientas es achaflanada y templada, para evitar la formación de rebabas. Este temple debe ser más suave que el de la cuña, para que la parte que recibe los golpes no se fragmente.
CUÑA
MATERIAL
50o 60o 65o 70o
Cobre Acero dulce Acero duro Hierro fundido y bronce duro
Fig. 8
Los tamaños más comúnes están comprendidos entre 150 y 180 mm de longitud. La arista de corte debe ser ligeramente convexa (Fig. 9), el ángulo de cuña (b), presentado en la Fig. 10, varía con el material a ser rebajado.
Las Figs. 11 y 12 muestran otros tipos de cinceles.
Fig. 11 Arista cortante o filo
Fig. 9
136
Fig. 12
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CINCELAR Condiciones de uso: Para que corten bien, estas herramientas deben tener un ángulo de cuña conveniente, estar bien templadas y afiladas.
Por ello, hay que distinguir: • Cincelado por división (separación). (Fig. 14) • Cincelado por cizallamiento (corte sin pérdida de material). (Fig. 15)
El cincelado Cincelar es trabajar piezas con una herramienta afilada en forma de cuña (cincel); el efecto de corte se consigue, golpeando con un martillo de mano o mecánico sobre la cabeza del cincel. (Fig. 13)
• Cincelado por extracción de virutas (con pérdida de material). (Fig. 16)
cincelado por división
Material desplazado
Fig. 14 Pieza
Material comprimido
Cincelado por cizallamiento
Fig. 13
Proceso de ejecución Fig. 15
Al cincelar, se impulsa el corte del cincel hacia la pieza por medio de martillazos, con lo que se produce primeramente una muesca, la cual, según la posición del cincel con respecto a la pieza, ocasiona la división de ésta sin formar virutas, o bien, con formación de una viruta.
Cincelado por extracción de virutas
En los materiales delgados, además del efecto de muesca, se puede lograr, sobre todo, un efecto de cizallado con cincel, colocando convenientemente un contraapoyo. MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
Fig. 16
137
CINCELAR
En el cincelado por división, desplazando y comprimiendo el material, se produce una muesca, que se va profundizando constamente hasta lograr una división. (Fig. 14)
Se trata de un trabajo importante del ajustador, pues, de él dependerá en mucho, el éxito de la ejecución de las operaciones de maquinado. Proceso de ejecución
En el cincelado por cizallamiento la línea de corte esta situada directamente sobre el borde de un contra apoyo, de modo que el cincel, además del efecto de muesca, ejerce sobre todo una acción de cizallado. (Fig. 15) En el cincelado por extracción de virutas el cincel se aplica con un ángulo tal en relación a la pieza, que el material es levantado en forma de virutas como consecuencia del efecto de cuña. (Fig. 16) Observación: El filo del cincel debe ser más duro que el material a trabajar.
A. TRAZAR PARALELAS A UN PLANO DE REFERENCIA.
1er. Paso: Pinte las caras por trazar. 2o. Paso: Posicione la pieza. Observación: 1. Se posiciona directamente sobre la mesa de trazar, cuando existe una superficie plana de referencia en la pieza. (Fig. 18 ) 2. Se sujeta con un perfil a escuadra, cuando la superficie de referencia de la pieza no se puede apoyar directamente sobre la mesa, porque no atiende a las necesidades del trazado. (Fig. 19)
Trazar con gramil Es la operación que consiste en trazar líneas paralelas a un plano de referencia sobre el cual se desliza el gramil. (Fig. 17) Se ejecuta esta operación, principalmente, en la determinación de centros de piezas y en el trazado de ranuras y rebajes.
Fig. 18
Eje de simetría para centrado vertical Piezas de fijación
Perfil en escuadra
Fig. 19
Fig. 17
138
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CINCELAR 3. Se utilizan calces y/o gatos, cuando no existe en la pieza superficie de referencia. (Fig. 20) 4. Se posiciona sobre prismas en V, cuando se trata de piezas cilíndricas. (Fig. 21)
Eje de simetría para centrado
Calce
Calce
Fig. 20 Fig. 22
Fig. 21
3er. Paso: Prepare el gramil. • Ajuste la altura de la punta del rayador a la medida determinada (Fig. 22) o utilice un punto de referencia. (Fig. 23)
Fig. 23
Observación: En caso de medidas de mayor precisión, utilice gramil con escala y nonio.
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139
CINCELAR
4o. Paso: Trace, apoyando la base del gramil sobre el plano de referencia. Observaciones: 1. La punta de trazar debe ser inclinada en el sentido del trazo. (Fig. 24)
Fig. 26 sentido del trazo
B. DETERMINAR CENTROS DE PIEZAS CILINDRICAS.
1er. Paso: Posicione la pieza sobre el prisma. (Fig. 27) Fig. 24
2. Según las necesidades del trazado, el plano de referencia puede ser horizontal, vertical o inclinado. (Figs. 25 y 26)
2o. Paso: Regule el gramil con una altura por encima del centro y más o menos a la mitad del radio. (Fig. 28)
Fig. 27
Fig. 25 Fig. 28
140
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CINCELAR
3er. Paso: Haga el primer trazo. (Fig. 29)
Cincelar
4o. Paso: Gire la pieza 90° y haga un nuevo trazo. (Fig. 30) (2do trazo) Para comprobar el giro a 90°, debe apoyarse el espaldón de la escuadra en la mesa de trazado. 1er. trazo
2do. trazo
Es una operación manual que consiste en cortar metal con cincel, bajo la acción de golpes de un martillo. (Fig. 35) Esta operación la ejecuta el ajustador, para abrir ranuras, cortar cabezas de remaches, hacer canales de lubricación, cortar chapas, etc.
1er. trazo
Proceso de ejecución Fig. 29
1er. Paso: Trace, si es necesario. (Fig. 36)
Fig. 30
5o. Paso: Gire 90° y trace. (Fig. 31) (3er. trazo) 6o. Paso: Gire 90° y trace. (Fig. 32) (4to. Trazo) 3er. trazo
2o. trazo
1er. trazo
4to. trazo
1er. trazo 2o. trazo
Fig. 32
Fig. 31
Fig. 35
7o. Paso: Regule el gramil pasando por los puntos A y B, y trace. (Fig. 33) Trazado
8o. Paso: Gire a 90°y trace. (Fig. 34) A A
B
B
Fig. 33
Fig. 36
Fig. 34
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141
CINCELAR
2o. Paso: Sujete la pieza. Observación: Cuando la pieza tenga las caras acabadas las quijadas de la prensa deben ser cubiertas con mordazas de material más blando que el de la pieza. 3er. Paso: Cincele. • Seleccione la herramienta adecuada.
Fig. 38
Observaciones: 1. El tamaño del martillo debe ser adecuado al tamaño del cincel.
Corte de sierra
2. En el caso de ranuras que deben ser acabadas a lima, se debe dejar el material necesario para esa operación. 3. En caso de cortes muy anchos, se abren varias ranuras, para facilitar la operación. (Fig. 37)
Fig. 39
6. La forma del cincel varía de acuerdo con el trabajo por realizar. (Fig. 40) Fig. 37 Ranura de lubricación
4. Para facilitar el inicio del corte y evitar al final del mismo la rotura de la viruta sobre el trazo, en algunos casos se hacen chaflanes en los extremos. (Fig. 38)
A B
5. Para facilitar el corte y tener una mejor guía, se recomienda hacer cortes de sierra paralelos a los trazos. (Fig. 39)
142
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Cincel media caña
Fig. 40
CINCELAR
• Tome el cincel (Fig. 41) y el martillo (Fig. 42).
Observaciones: 1. En el corte con separación de virutas, el cincel debe mantenerse en la posición que indica la Fig. 44.
38°
Fig. 41 Fig. 44
2. Aumentando la inclinación del cincel, éste tiende a penetrar en el material (Fig. 45), y disminuyendo la inclinación, tiende a deslizarse fuera del material. (Fig. 46) Fig. 42
• Golpée con el martillo la cabeza del cincel, dirigiendo la vista al corte de éste. (Fig. 43) Fig. 45
Fig. 46
Fig. 43
PRECAUCIÓN: AL FINAL DEL CORTE, DISMINUYA LA INTENSIDAD DE LOS GOLPES, PARA EVITAR UN POSIBLE ACCIDENTE.
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143
CINCELAR
3. En el caso de cortar chapas, se procede como indica la Fig. 47.
Proceso de ejecución 1er. Paso: Accione el esmeril. PRECAUCIÓN PÓNGASE LOS ANTEOJOS DE PROTECCIÓN. TODOS LOS TRABAJOS DE ESMERILADO IMPLICAN LA NECESIDAD DE PROTEGER LOS OJOS.
Observación: Rectifique la piedra, si es necesario.
2o. Paso: Afile la herramienta.
Fig. 47
• Tome la herramienta en posición de afilar, con ambas manos. (Fig. 49)
Afilar herramientas de uso manual
PRECAUCIÓN: LA HERRAMIENTA DEBE SER TOMADA CON FIRMEZA Y ACERCADA A LA PIEDRA CUIDADOSAMENTE. (Fig. 50)
Es la operación que consiste en preparar el filo o la punta de las herramientas en el esmeril con la finalidad de facilitar la penetración o dar condiciones de corte. (Fig. 48)
Fig. 49
Fig. 48
144
Fig. 50
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CINCELAR
• Realice el contacto con la piedra, manteniéndola por encima del centro de la misma. (Fig. 51)
Figura 53, Afilar punta del compás. Solamente la parte externa de la punta debe ser esmerilada.
Fig. 51
Fig. 53
• Mueva la herramienta, según el caso, conforme lo indicado en las figuras de la 52 a la 57.
Figura 54. Afilar rayador. El rayador debe apoyarse levemente sobre la piedra.
Fig. 52 Afilar punzón Fig. 54
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145
CINCELAR
Figura 55. Afilar cincel con arista de corte recto. Se afila en la cara lateral de la piedra; de lo contrario, es fácil que la arista de corte quede cóncava.
Figura 56. Afilar cincel con arista de corte curvo.
Fig. 56
Figura 57. Afilar destornillador. Debe efectuarse en la periferia de la piedra.
Fig. 55
146
Fig. 57
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CINCELAR
Observación:
Observación:
Periódicamente se introducen las herramientas en agua para evitar que se calienten excesivamente y se destemplen.
En caso de que se quiera lograr una arista de corte extremadamente fina y precisa, se emplea una piedra silicia natural, aplicando agua o aceite. (Fig. 60)
PRECAUCIÓN: TENER CUIDADO CON LAS PUNTAS DE LAS HERRAMIENTAS AFILADAS.
3er. Paso: Verifique el ángulo de las herramientas, con plantilla (Fig. 58) o transportador. (Fig. 59)
Fig. 60
Precauciones al cincelar Fig. 58
El slogan para el cincelado es: ANTE TODO, SEGURIDAD. Por lo tanto, hay que usar siempre gafas (Fig. 61), y colocar enfrente una pantalla protectora, para detener las virutas. (Fig. 62)
Fig. 61
Fig. 59
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147
CINCELAR
Fig. 64 Fig. 62
• Quite periódicamente las rebabas de la cabeza del cincel, para evitar que se forme una cabeza de hongo. (Fig. 63) • Mantenga la cara del martillo siempre bien limpia, para que no resbale y asiente bien sobre la cabeza del cincel. • Mantenga el mango del martillo bien ajustado en el ojo de la cabeza. (Fig. 64)
Fig. 63
148
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REMACHAR
UNIDAD XI REMACHAR Unión por conformación La unión se realiza por conformación de las piezas a juntar o de las piezas auxiliares de unión. Ejemplos para piezas de unión y los procedimientos correspondientes: Cuerpos en forma de alambre: unión por tejido, torsión o anudado. Chapas: unión por plegado y rebordeado. Tubos: unión por laminado, abocardado y acanalado. Las piezas auxiliares de unión pueden ser: remaches o roblones, remaches huecos y grapas. Las uniones por conformación están aseguradas, en general, contra el aflojado involuntario por cierre de forma.
Los remaches o roblones en bruto están formados por el vástago y la cabeza. La longitud del remache se mide, sin contar la cabeza, en los de cabeza semiesférica; en los remaches de cabeza avellanada, la longitud incluye la cabeza. (Figs. 1 y 2). Un remache ha de tener la longitud suficiente, para incluir la longitud de fijación, y un suplemento, para formar la cabeza de cierre. La demasía de longitud se encuentra en la tabla. Como fórmula práctica para los remaches de cabeza semiesférica, puede valer: Suplemento = (l a 2,5) d, (aumenta con la longittud del remache y con el diámetro del remache en bruto) Un remache de cabeza avellanada necesita de 1 a 2 mm, más o menos.
Fabricación de unidades remachadas
Uniones remachadas Remachar es unir por recalcado de una pieza auxiliar de unión. En el remachado en frío se produce una union de forma, en el remachado en caliente, la unión es por cierre de fuerza.
Se necesitan el sacarremaches, la contrabuterola y la buterola. (Figs. 3 y 4) Para acelerar el trabajo, se utilizan martillos de aire comprimido y eléctricos.
El remache ha perdido importancia y se sustituye, en la mayoría de los casos, por la soldadura, o el pegado.
Las piezas que se han de unir, han de asentar planas, unas sobre otras. Se deben taladrar conjuntamente. Los bordes de los taladros se han de dejar planos. El taladro para remaches ha de practicarse, de modo que el remache pueda penetrar en él sin presión.
Los remaches se utilizan, por ejemplo, en aquellos lugares en que el calentamiento pudiera provocar cambios de textura. Se utilizan con frecuencia, remaches especiales para uniones especiales.
Los remaches de acero de pequeño diámetro, hasta 8 mm, suelen remacharse en frío. En el remachado en caliente, el extremo del vástago se calienta al rojo blanco, y la cabeza, al rojo. (Figs. 5 y 6)
Fundamentos:
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149
REMACHAR
El remache o roblón introducido en el taladro, se hace pasar por acción del sacarremache. Luego, se recalca el vástago con el martillo y se forma la cabeza de cierre con la buterola. En caso necesario, se refundirán las dos cabezas. (Fig. 7)
Sacarremaches
Buterola Cabeza de cierre Cabeza de remache Contrabuterola
Apretar el remache
Operaciones del remachado Fig 4
Remache de cabeza semiesférica Fig. 1 Sección de cizalladura
Solicitación a esfuerzo cortante en el remachado en frío Fig. 5 Remache de cabeza avellanada Fig. 2
Hueco después de la contracción
d d1 = remache en bruto d = roblón remachado z = demasía de longitud
Solicitación a compresión en el remachado en caliente Fig. 6
s
l
z
d1
l = longitud del vástago del remache s = Longitud de sujeción
Contrabuterola
Dimensiones del remache Fig. 3
150
Remachado simple (un sólo esfuerzo de cortadura) con remaches en hilera Fig. 7
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REMACHAR
Solicitaciones de las Uniones Remachadas En el remachado en frío, el remache llena el agujero. Las fuerzas que producen la compresión de las chapas son relativamente pequeñas. Las fuerzas de tracción que reciben las chapas, se transmiten por medio del vástago del remache que, al mismo tiempo, está solicitado a esfuerzo cortante (unión de forma).
Costura de remaches y distancia entre remaches.
T = tensión de cortadura en N/mm2 S = sección del remache recalcado en mm2 m = número de secciones portantes del remache. n = número total de remaches
Los agujeros disminuyen la sección de la chapa y se debilitan por el efecto de entalladura. En la sección transversal de la pieza, las tensiones de tracción no se reparten uniformemente, sino que se producen picos de tensión junto a las paredes de los agujeros. Por esta pérdida de resistencia, los agujeros para los remaches deben guardar una distancia mínima entre sí y al borde de la pieza.
Los remaches en caliente se contraen al enfriarse en las direcciones longitudinal y transversal. Se produce una fuerza de apriete que comprime las dos chapas, de modo que no pueden deslizarse al ser solicitadas (unión con cierre de fuerza).
Materiales para los remaches Los materiales para los remaches son aceros no aleados, con poco contenido de carbono (DIN 17111). Ejemplo: USt36-2 con O,14% de carbono, 260 N/mm2 a 360 N/mm2 de resistencia al cizallamiento. Se utilizan también el cobre, aleaciones de cobre y zinc, aluminio y plásticos. Para que no se produzcan corrosiones, el remache y la pieza han de ser del mismo material básico.
Tipos de uniones remachadas Las uniones remachadas se distinguen por la forma en que las piezas se unen entre sí. Con el solape, las chapas o placas se colocan unas sobre otras. En el remachado con cubrejuntas se colocan las piezas a tope, y se unen por medio de una o dos bridas o cubrejuntas.
Cuando hay que transmitir fuerzas considerables, se colocan varios remaches. Las costuras remachadas pueden tener una o varias hileras de remaches y pueden realizarse como costuras en filas correspondientes o alternadas.
Distancia al canto. Si en las estructuras de acero hay que unir perfiles por medio de, por ejemplo. cartelas de nudos, los remaches han de distar del canto lo suficiente, para que se puedan remachar las cabezas. Remaches especiales La zona del remache es accesible por ambos lados. Los remaches huecos son casquillos con un borde plano en uno de sus extremos. Una vez introducido en el agujero del remache, el otro extremo se abate con una herramienta. Se utilizan para chapas delgadas, cartón y cuero. Los remaches con cabeza de hongo, sirven para unir chapas delgadas; se colocan, de modo que la cabeza asiente sobre un apoyo liso, y se remachan por el otro lado.
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151
REMACHAR Los procedimientos siguientes se aplican, cuando la zona del remache sólo es accesible por un lado.
Remachado doble (dos esfuerzos de cortadura) con remaches en hilera
Los termorremaches llevan un espacio hueco en el extremo del vástago. En este hueco, se encuentra una carga explosiva. Al calentarlos (de l20 °C a l30 °C), explota la carga, y por expansión, forma la cabeza de cierre en el extremo inaccesible.( Fig. 10)
Fig. 8
Remache con cabeza de hongo para chapas finas
Remache hueco
Tensiones de estalladura
Carga explosiva
f= 2,6 d e = 1,5 d e = 0,8 t
Costura de cadena (dos hileras)
Placa de cierre
Remache colocado
Termorremaches (remaches explosivos) Fig. 10 f= 2,6 d + 10mm. e = 1,5 d e = 0,6 t
Los remaches ciegos son remaches huecos, en cuyo interior va una espiga, cuyo extremo es cónico o esférico. Cuando el extremo de la espiga pasa a través del remache, éste se ensancha e, incluso, según la fuerza aplicada, se separa la cabeza de la espiga.
Costura en zig-zag (al tresbolillo)
Uniones con remaches Fig. 9
152
Los remaches de expansión están ranurados por un extremo. Al introducir a golpes un vástago entallado, el extremo del vástago del remache se extiende. (Ver en la siguiente página Fig. 11)
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REMACHAR Lo mismo ocurre con las cabezas de cierre demasiado pequeñas. Un agujero excesivamente grande o un remache excesivamente delgado, reduce la resistencia. Los remaches introducidos con demasiada fuerza o mal apretados, reducen la resistencia y la estanquidad. (Fig. 13) Los remaches de acero de más de 8 mm de diámetro y las costuras que deban ser resistentes y estancas, tienen que remacharse en caliente.
Fig. 11
Defectos en el Remachado Los defectos reducen la resistencia del remachado y del remache. Los agujeros no alineados y las cabezas desplazadas, modifican la uniformidad de la fibra en el remache, y reducen la fuerza de sujeción. (Fig. 12) Cápsula Tubo
Orificios no alineados
Mal apretado
Cabezas del remache desplazadas
Demasiado apretado
Taladro demasiado grande
Fig. 13
Remache demasiado corto
Fig. 12
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153
REMACHAR Cuadro1 Remaches y pasadores Remaches de menos de 10 mm ( roblonado de chapas) Remaches huecos DIN 7331 ( Jun 53 )
Rem. semiesfér DIN 660 (Jun 56)
Rem. avellanados DIN 661 ( Jun 56 )
Rem. gota de sebo DIN 662 ( Jun 56 )
Rem. planos red. DIN 674 ( Dic 53 )
MU St 34
MU St 34
MU St 34
MU St 34
Cu Ms Al
Cu Ms Al
Cu Ms Al
Cu Ms Al
aleac. Al
aleac. Al
aleac. Al
D = 1,75 d
D = 1,75 d
D=2d
D = 2,3 d
D = 2,8 d
D=2 d
k = 0,6 d
k = 0,5 d
k = 0,5 d
k = 0,5 d
k = 0,3 d
k = 0,4 d
d = 1 1,4 1,7 2 3,5
4 5
6
7
2,6 8
d = 1,7 2 2,6 3 3,5 4,5 6 7 8
3 9
Remaches de 10 .... 36 Rem. semiesféricos p. constr. calderas DIN 123 ( Jun 56 )
d = 1 1,7 2,6 3 3,5 5 6 7
St VII 23
Al Cu
2 4 8
d = 3 3,5 4
5
d = 3
4
5
6
m m ( construc. de ac. - construc. de calderas )
Rem. semiesféricos p. construc. de acero DIN 124 ( Jun 56 )
Remaches avellanados
Pasador - remache
DIN 302 ( Jun. 56 )
DIN 7341 ( Mayo 53 )
MU St 34
St. 50, Ms 58. Al Mg 3
MU St 34
MU S t 34
Rem. para correas DIN 675 ( Jul 49 )
ø remache bruto
d
D
k
R
D
k
R
10 12
18 22
7 9
9,5 11
16 19
6,5 7,5
8 9,5
14,5 18
14 16 18
25 28 32
10 11,5 13
13 14,5 16,5
22 25 28
9 10 11,5
11 13 14,5
20 22 24 27
36 40 43 48
14 16 17 19
18,5 20,5 22 24,5
32 36 40 43
13 14 16 17
30
53 58 64
21 23 25
27 30 33
48 53 58
19 21 23
33 36
D
k
w
R
3 4
1 1
27 41
21,5 26 30
5 6,5 8
1 1 1
58 85 113
16,5 18,5 20,5 22
31,5 34,5 38 42
10 11 12 13,5
1 2 2 2
124,5 75,5 91 111
24,5 27 30
42,5 46,5 51
15 16,5 18
2 2 2
114 136 164
∂
75°
ø nom. d1
d2
t1
2 2,5
-
-
3 4 5
2 2,5 3,5
1,5 2 2,5
4,5 6,5 8 10
3 4 5 6
11 12 13
6 7 8
6 8 10 12
60°
45°
(13) 14 16
Designación de un remache semiesférico de 16 mm ø remache bruto y 38 mm long. Remache semiesférico 16 x 38 DIN 124. ø agujero p remaches de >10 mm = ø rem + bruto + 1mm Longitud de remache L
En Construcción de acero: L = 1,2. s. d1
I1 = long. de remache
s
L
d1 Long. aprox. del remache con pies semiesférico* s = espesor costura d1 = ø agujero
En construcción de calderas para
En construcción de calderas para
espesores de costuras hasta 54 mm
espes. de cost. super. a 54 mm
I = 1,5. s . d1
I = 1,4. s + d1
Las long. de los remaches en función del espesor de costura se indican en DIN 124, hojas 2,3, 4.
154
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EL ESCARIADO
UNIDAD XII EL ESCARIADO El Escariado
3. Corrección del agujero ligeramente desviado.
Generalmente, el agujero ejecutado con la broca no es exacto y no permite un ajuste de precisión, por las razones siguientes:
Escariador
1. La superficie interior del agujero es rugosa.
Es una herramienta de precisión hecha de acero rápido, teniendo generalmente las formas indicadas en las Figuras de la 1 a la 4. Espaciamiento
2. E1 agujero no es perfectamente cilíndrico, debido al juego de la broca y, también, a su flexión. 3. El diámetro no es preciso y casi siempre es superior al diámetro de la broca, debido al afilado imperfecto y al juego. 4. El eje geométrico del agujero sufre, en ciertos casos, una ligera inclinación.
Cuerpo
Ranura
Diente
Cabeza
Escariador cilíndrico, de dientes rectos, para máquina Fig. 1
Escariador cilíndrico, de dientes helicoidales, para máquina
Resulta que, cuando son exigidos, agujeros rigurosamente precisos, para permitir ajustes de ejes y pernos, es necesario escariarlos. En estos casos, se usa una herramienta de corte, denominada escariador, capaz de dar al agujero:
Fig. 2
1. Perfecto acabado interior, produciendo una superficie lisa.
Escariador cónico, de dientes helicoidales, manual o para máquina Fig. 3
2. Diámetro de precisión con una aproximación hasta de 0.02 mm o menos; a esto se llama escariar el agujero, o sea, llevarlo a la cota exacta al agrandar ligeramente su diámetro, con precisión. Escariador cónico, de dientes rectos, para máquina Fig. 4
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155
EL ESCARIADO Existen también escariadores con plaquetas de carburo metálico, soldados en los dientes. Los dientes de los escariadores son templados y rectificados. Las ranuras entre los dientes sirven para alojar y dar salida a las minúsculas virutas resultantes del corte hecho por el escariador. El diámetro nominal del escariador cilíndrico es el diámetro de la parte cilíndrica. El diámetro del escariador cónico es el diámetro del extremo más grueso de la parte cortante.
Modo de Acción del Escariador El escariador es una herramienta de acabado, con cortes múltiples. Los dientes o aristas cortantes, endurecidos por el temple, trabajan presionados durante el giro del escariador, en el interior del agujero.
Escariadores de expansión (ajustables) Estos escariadores permiten una pequeñísima variación de diámetro, aproximadamente de O.Ol, del diámetro nominal de la herramienta. Su funcionamiento se base en la expansión de dientes postizos, en forma de láminas. El cuerpo de la herramienta es hueco y presenta varias ranuras longitudinales. (Figs. 6 y 7) Al apretar un tornillo de su extremo, en cuyo cuerpo hay una parte cónica, se expanden ligeramente láminas de acero provistas de filos (los dientes).
cabeza
espiga
ranuras longitudinales
Cortan minúsculas virutas del material, rascando la pared interna del agujero. (Fig. 5) Se distinguen, en el diente, dos ángulos solamente: el de incidencia (f), generalmente de 3°, y el de corte (c). No hay ángulo de salida, porque la cara de ataque del diente es siempre radial. Tangente Viruta
tornillo de espansión
Fig. 6
cabeza
espiga
centro hueco
diente
cono de espansión
tornillo de expansión
Fig. 7
3° ƒ=
E1 uso de este escariador exige mucho cuidado. Es generalmente fabricado en acero al carbono, para uso manual, y puede tener dientes rectos o helicoidales.
7° C c8
Escariadores de gran expansibilidad, de hojas sustituibles
Fig. 5
156
diente
Se aconseja, de preferencia, el uso de este escariador. (Figs. 8 y 9) Puede ser rápidamente ajustado a una medida exacta, pues las hojas de los dientes se deslizan en el fondo de las ranuras, que tienen una leve pendiente. MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
EL ESCARIADO Otra ventaja de este tipo de escariador, está en el hecho de que los dientes son sustituibles, lo que facilita su afilado o la sustitución de cualquier lámina dañada o desafilada. La precisión de los escariadores de hojas sustituibles, alcanza 0.01 mm y la variación de su diámetro puede ser de algunos milímetros. Este tipo de escariador es muy preciso, eficiente y durable, de frecuente empleo para escariar agujeros de piezas intercambiables, en la producción en serie.
Cabeza
Espiga
Anillo (tuerca)
Proceso de ejecución 1er. Paso: Trace la pieza. Observación: Trace una línea al centro de uno de los extremos. 2o. Paso: Sujete la pieza. • Coloque el eje en la ranura en “V”, de la prensa del taladro. (Fig. 10)
Anillo tuerca
Lámina
Ranuras
Fig. 8
Anillo
Lámina
Anillo
Fondo de las ranuras
Fig. 10
Lámina
Fig. 9
Taladrar sobre cilindro Es la operación por medio de la cual, se taladran agujeros sobre una superficie cilíndrica. Se diferencia del taladrado corriente, por la forma de sujetar la pieza.
Observación: La pieza puede fijarse directamente a la mesa del taladro, por medio de una “V” de sujeción y de bridas. (Fig. 11) En este caso, el perno que aprieta a la brida, debe colocarse lo más cerca posible de la pieza. • Gire el eje, hasta que la línea trazada en la punta del material, quede perpendicular con respecto a la escuadra. (Fig. 12) • Apriete el eje, controlando la perpendicularidad de la línea.
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157
EL ESCARIADO
Escariar Es dar terminación a la superficie de un agujero, en dimensión, forma y calidad, a través de la rotación y penetración de una herramienta llamada escariador. (Fig. 13) Se utiliza para obtener agujeros, según un patrón, principalmente en producciones en serie, con la finalidad de introducir ejes o bujes. Fig. 11
Fig. 13 Fig. 12
Proceso de ejecución 3er. Paso: Fije la broca en el mandril. 4o. Paso: Regule las revoluciones adecuadas al diámetro de la broca. 5o. Paso: Regule la profundidad de penetración de la broca.
1er. Paso: Sujete la pieza, si es necesario. 2o. Paso: Mida el diámetro del agujero y certifique que el mismo tenga aproximadamente 0.15 mm menos que la dimensión deseada.
6o. Paso: Taladre.
3er. Paso: Elija el escariador, de acuerdo al diámetro deseado.
Observación: Recuerde agregar refrigerante, cuando el material así lo requiera.
Observación: Los escariadores tienen su diámetro indicado en la espiga.
158
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EL ESCARIADO
4o. Paso: Seleccione el maneral. Observación: El largo y peso del maneral, deben ser proporcionales al diámetro del escariador. 5o. Paso: Pase el escariador.
Observación: Siempre que retire el escariador, limpie los dientes con un pincel. • Limpie el agujero. • Controle con el micrómetro para interiores (Fig. 15) o con calibrador fijo. (Fig. 16)
• Monte el escariador en el maneral. • Lubrique el escariador utilizando brocha o pincel. Observación: Para bronce y fundición se pasa en seco; para otros metales, consulte la tabla de fluidos de corte. • Introduzca el escariador en el agujero, de manera que quede perpendicular al eje del mismo (Fig. 14). Fig. 14
• Inicie el escariado, girando lenta y continuamente para la derecha, y ejerciendo una suave presión. Observación: Gire siempre para la derecha, pues, de lo contrario, las virutas que se encuentran entre los dientes, pueden estropear los mismos. • Termine de pasar el escariador. 6o. Paso: Haga la verificación final. • Retire el escariador, girando también para la derecha y, al mismo tiempo, ejerciendo un esfuerzo hacia afuera del agujero.
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Fig. 15
159
EL ESCARIADO
Fig. 16
Observación: Esta operación, en casos especiales, puede ser ejecutada en el taladro. En este caso, basta aprovechar el centrado del agujero, para realizar el escariado y utilizar la rotación conveniente (consulte la tabla).
160
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EL MICRÓMETRO
UNIDAD No. XIII EL MICROMETRO (NOMENCLATURA, TIPOS Y APROXIMACIÓN) Es un instrumento de alta precisión que permite medir espesores con aproximación hasta 0.001 y 0.0001 de pulgada (Fig. 1)
CONSTRUCCION: Requieren mayor aproximación, en la construcción del micrómetro, el arco, el tornillo micrómetro y los palpadores de medición. Arco: Es construido de acero especial tratado a fin de eliminar las tensiones; es forrado de placas aislantes para evitar la deformación por el calor de las manos.
Nomenclatura Fig. 1
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.
Arco Placa aislante Perno de cierra Palpador fijo Placa de metal duro Palpador móvil Palanca de traba Tornillo de traba Resorte de lámina Buje de traba Tornillo micrométrico Cilindro con escala Tuerca de regulación Tambor de medición Tornillo de fijación y regulación Tapa Capa de fricción Tornillo de fricción Anillo elástico Resorte de la fricción Escala en mm Escala 0,5 mm Escala 0,001 mm
Tornillo Micrométrico: Este tornillo garantiza la precisión del micrométrico. Está construida con alta precisión en material apropiado, como aleación de acero y acero inoxidable, templado, para darle una dureza capaz de evitar, el desgaste prematuro. El palpador o tope móvil: Es la prolongación del tornillo micrométrico. Las caras de contacto son endurecidas por procesos diversos para evitar el desgaste rápido de las mismas. En los micrómetros modernos (Fig. No. 1) los extremos de los palpadores son calzados con placas de metal duro, garantizando, así por más tiempo, la precisión del micrómetro.
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161
EL MICRÓMETRO CARACTERÍSTICAS
Micrómetro de profundidad:
Los micrómetros se caracterizan:
Conforme la profundidad a medir, se acrecienta lo necesario en la longitud por medio de otras varillas de longitudes calibradas, suministradas con el micrómetro (varillas de extensión) (Fig. 3)
1. Por la capacidad –varían de 0 a 1.500 mm. Los modelos menores , de 0 a 300 mm se escalonan de 25 en 25 mm (o su equivalente en pulgadas de 1 en 1” hasta 12”). Estos son de arco de una sola pieza, mientras los micrómetros mayores poseen arco perforado, o vaciado, construidos de tubos soldados, consiguiendo, así, un mínimo de peso sin afectar la rigidez. 2. Por la proximación de lectura – puede ser de 0.01 mm ó 0.001 mm. CONDICIONES DE USO
varilla de extensión
Fig. 3
Micrómetro de medidas internas, tubulares de dos contactos: Es suministrado con varillas, para aumento de la capacidad de medición (Fig. 4)
Para ser usado, es necesario que el micrómetro esté perfectamente ajustado y comprobado con un patrón. El micrómetro debe ser manejado con mucho cuidado, evitándole caídas, golpes y/o rayaduras. Después de usarlo, límpiese, lubríquese con aceite mineral y guárdese en su estuche, en lugar adecuado.
Fig. 4
Micrómetro de Medidas internas de 3 contactos: Facilita la colocación exacta en el centro y en el eje del agujero. Posibilita la medición del diámetro de agujeros en diversas profundidades. Es de gran precisión. (Fig 5)
TIPOS: Micrómetro para roscas: Las puntas de medición son reemplazables, conforme el tipo de rosca (Fig. 2)
Fig. 5 Fig. 2
162
MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
EL MICRÓMETRO Micrómetro de a~co profundo:
Medición del diámetro interno de una rosca (Fig. 9)
Sirve para mediciones de espesores de bordes o partes sobresalientes de las piezas. (Fig. 6)
Fig. 9
Medición de la profundidad de una ranura con el micrómetro de profundidad (Fig. 10)
Fig. 6
Micrómetros para mediciones grandes: Este micrómetro se usa para la medición de piezas de grandes diámetros. Las puntas de medición pueden ser cambiadas para dar las medidas próximas de los diámetros a verificar (Fig. 7)
Fig. 10
Medición de un diámetro con el micrómetro tubular (Fig. 11)
Fig. 7
APLICACIONES Fig. 11
Las figuras 8 a 14 muestran las principales aplicaciones de los diferentes tipos de micrómetros.
Uso del micrómetro para medidas internas (tres contactos) (Fig 12)
Medición del espesor de un bloque (Fig. 8)
Fig. 8
Fig. 12
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163
EL MICRÓMETRO Uso del micrómetro de gran capacidad para medir los diámetros de una pieza montada enun tormo ( Fig. 13)
Fig. 13
Uso del micrómetro de arco profundo, en una medición de parte sobresaliente (Fig. 14)
LECTURA Micrómetro con aproximación de 0,01 mm. La rosca del tornillo micrométrico de 0,01 mm, su paso es de 0,5 de milímetro. En la escala centesimal tiene 50 partes iguales. Cuando las caras de las puntas están juntas, el borde del tambor coincide con el trazo “cero” de la escala del cilindro. Al mismo tiempo, la línea longitudinal grabada en el cilindro (entre las escalas de milímetros y medios milímetros) coinciden con el “cero” de la escala centesimal del tambor como el paso del tornillo es de 0,5 mm, una vuelta completa del tambor llevará su borde al 1er. trazo de medios milímetros. Dos vueltas llevarán el borde del tambor al 1er trazo de milímetros. (Fig. 16)
Fig. 14
EJEMPLOS DE LECTURA: FUNCIONAMIENTO Como muestra la figura No. 15, en la prolongación del palpador móvil hay un tornillo micrométrico fijo al tambor. Este se mueve a través de una tuerca ligada al cilindro. Cuando se gira el tambor, su escala centesimal se desplaza en trono al cilindro. Al mismo tiempo, conforme el sentido de movimiento, la cara de la punta móvil se aproxima o se aleja hacia la cara de la punta fija. (Fig. 15)
En la figura 2, tenemos: 9 trazos en la graduación de la escala de 1 milímetro del cilindro (9 mm); 1 trazo después de los 9 mm, en la gradación de la escala de medios milímetros del cilindro (0,050 mm), en la escala centesimal del tambor, la coincidencia con la línea longitudinal del cilindro está en el trazo 2 (0,29 mm), la lectura completa será: 9 mm, + 0.50 + 0.29 mm = 9.79 mm.
Fig. 16 Fig. 15
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EL MICRÓMETRO En la Fig 17, tenemos 17,83 mm y en las figs. 18 y 19 tenemos 23.09 mm y 6,62 mm, respectivamente.
S= Aproximación de lectura dada por la menor división en la escala centesimal (tambor) E= La menor unidad de la escala, (milímetros) N= Número de trazos en que se divide la unidad Media (E) N= Número de divisiones de la escala centesimal. Ejemplo
Fig. 17 Lectura: 17,82 mm
Siendo E=1 N= dos divisiones y n = 50 divisiones. S=N N.n Tenemos
S= 1 2 x 50 S- 1 100
Fig. 18 Lectura: 23,59 mm
S=0,01 mm
Fig. 19 Lectura: 6,62 mm
17 0,50 0,32 17,82 mm
23 0,50 0,09 23,59
6 0,50 0,1 6,62mm
La aproximación de lectura de un micrómetro simple es calculada por la fórmula S= E N.n MECÁNICA DE BANCO PARA MECÁNICO TORNERO
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Tus apuntes...
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