Mecanizado Básico

MECANIZADO BÁSICO

En esta entrada os contare un poco sobre el mecanizado básico, imprescindible en un taller puesto que son necesarias para realizar trabajos de adaptación, construcción y realización de piezas usando distintos tipos de herramientas y aplicando una serie de técnicas las que explicare en el desarrollo de este tema.

TRAZADO Y SUS HERRAMIENTAS

El trazado es una operación fundamental para poder mecanizar piezas, con precisión tiene por objetivo delimitar los contornos o formas a través de marcas lineales sobre un material para su posterior trabajo. Se clasifican en:

1. Herramientas o útiles auxiliares.
2. Herramientas o útiles activos.

1. HERRAMIENTAS O ÚTILES AUXILIARES. Son utilizados para soportar las piezas con las que se van a trabajar, o sirven de guía para la ejecución del trazado, tenemos:

• Mármoles(d) . Placa gruesa de hierro con superficie plana, son de hierro fundido o acero sirven de guía a los instrumentos de trazado y sostienen las piezas.
• Soportes y Apoyos. Son usados para soportar y apoyar las piezas a trazar para que no se muevan pueden ser de varios tipos, formas y funcionalidad.
• Escuadra de trazado - útil que forma 90º con el mármol incorpora unas ranuras para sujetar la pieza y facilitar el trazado.
• Cubo de trazado(a) - tiene forma de dado, tienen ranuras para ayudar a embridar las piezas y su trazado al aire.
• Calzos de trazado(b) - tienen forma de V o X, se apoyan sobre ellas las piezas que tengan formas curvas y de difícil sujeción.
• Gatos de trazado(c) - herramienta provista de una rótula, para sostener piezas irregulares a la altura o posición adecuada.
• Cuñas graduables de trazado - pieza en forma de cuña y sirven para sujetar y nivelar las piezas.
• Guías y Útiles de Medición. Instrumentos que sirven de soporte y de guía a los útiles de trazado, colocándose sobre las superficies de la pieza para que el trazado sea mas preciso, tenemos los siguientes:
• Regla graduada angular y vertical o de altura.
• Escuadras planas, graduadas, de solape, triangulares, falsa escuadra.
• Metros metálicos, calibre.
• Transportadores de ángulos, escuadras universales, goniómetros.

2. HERRAMIENTAS O ÚTILES ACTIVOS. Son estos los encargados de marcar los trazos en las superficies de las piezas, estas son:

• Puntas de Trazar (a). Llamadas también puntas de señalar o rayadores, es una varilla de acero que termina en puntas afiladas en sus dos extremos para penetrar las superficies con facilidad de las piezas a marcar.
• Gramil (b). Instrumento importante del trazado y sirve para trazar líneas paralelas horizontales. Consta de una base plana que soporta un vástago, dicho vástago lleva un a articulación que desplaza un prisionero de acople en el que va montado la punta de trazar.
• Granete (c). Llamados también punzones de marcar, barra de acero de unos 130 mm, que pueden ser desde los 7 a 12 mm de diámetro en uno sus extremos tiene una punta de maxima dureza y tenacidad y el otro con forma de cabeza con temple especial para soportar los golpes de martillo.
• Compases (d). Conocido también con el nombre de bigotera, herramienta de acero templado para que el marcado no deteriore ls puntas también les hay otros tipos de compas de forma ovalada que sirven para tomar medidas de espesores e interiores . Son usados para trazar circunferencias, arcos semicírculos y transporte de medidas, etc. Los compases pueden ser:
• De punta simple.
• De muelle y tornillo de regulación.
• Con tornillo de fijación.
• De pata y punta, para trazado de paralelas a las aristas de la pieza.
• De varas, para arcos de circunferencia de radios grandes.

 SIST. Y HERRAMIENTAS DE CONTROL DIMENSIONAL

Comenzare hablando de los sistemas de medida y de las mas usadas en metrología en los que se basa la industria para la fabricación de sus productos, estos son :

1. Sistema métrico decimal.
2. Sistema de medida ingles.

1. SISTEMA MÉTRICO DECIMAL. Es un conjunto de unidades que tiene como unidad fundamental el metro. Como dato curioso la definición exacta en la actualidad del metro se dice que es la longitud del trayecto recorrido en el vacío por la luz, durante un tiempo de 1/299 792 458 de segundos (aprox. 3.34 ns). También es necesario saber que para poder realizar las medidas con mayor precisión el metro contiene múltiplos y submúltiplos, os dejo al pie un cuadro con lo mencionado.

2. SISTEMA DE MEDIDA INGLES. también llamado anglosajón, teniendo como unidad fundamental la yarda (0,9144 m), para nuestra rama de aplicación en el mecanizado de mantenimiento de vehículos se usará la pulgada representación ("), equivale a 25,4 mm.

Este sistema también cuenta con múltiplos y submúltiplos y se recurre a este por el tema de una mayor precisión, estos se obtienen de las fracciones de pulgada por ejemplo 1/2", 1/4", 1/8"... también las que se obtienen de las fracciones 3/4", 5/8", 7/16"...

Pasamos a hablar de las herramientas de control dimensional, aquí diferenciaremos entre:

1. Herramientas para magnitudes angulares.
2. Herramientas para magnitudes lineales.
3. Instrumentos de medida directa por comparación.

1. HERRAMIENTAS PARA MAGNITUDES ANGULARES. Mencionare a continuación las herramientas usadas para este tipo de medida.

• Transportador de Ángulos y Escuadra Universal (a). El transportador de ángulos va provista de una escala graduada simple de 0º a 180º o 0º a 360º y una barra articulada o con forma, que nos ayuda a medir el ángulo en cuestión. La escuadra universal es un instrumento de mayor precisión que el transportador de ángulos tiene como fin medir y verificar ángulos.
• Goniómetro de Precisión (b). Instrumento que sirve para medir ángulos igual que un transportador de ángulos pero además incorpora un nonius que permite medir ángulos con mayor precisión.
• Goniómetro Óptico. Es la mezcla entre un Goniómetro de precisión y una lupa de 40 aumentos y proporciona lecturas más cómodas y precisas.

2. HERRAMIENTAS PARA MAGNITUDES LINEALES. Mencionare a continuación las herramientas usadas para este tipo de medida.

• Metro. Aparato para medir magnitudes lineales y se divide en metro, centímetro y milímetro, los podemos encontrar de diferentes tipos, plegables o articulados, flexibles o de cinta métrica, enrollables o flexómetros.
• Regla Graduada (a). Suelen ser de acero inoxidable, utilizada para medida directa de piezas, trazado, en combinación con el compás para tomar medidas y llevarlas a la pieza, pueden ser de varios tipos:
• Rígida semirrígida o flexible - la flexibilidad de estas dependerá del grosor, son de acero inoxidable y están graduadas en milímetros.
• Regla angular - utilizadas para medir y trazar piezas con superficie cilíndrica.
• Regla vertical o de altura - esta regla tiene una base, utilizada para la medición o trazado de piezas en posición vertical.
• Calibre o Pie de Rey (b). aparato de acero inoxidable muy utilizado para tomar medidas de precisión, se puede medir tanto partes externas como interiores. Su regla móvil lleva impreso en sus bordes dos escalas llamadas nonius que pueden dividir a un milímetro en (1/10, 1/20, 1/50...), en la parte inferior dividida en milímetros y el de la parte superior dividida en pulgadas, lleva en su parte trasera una varilla de profundidad o sonda, en su parte superior lleva las bocas para medir interiores y exteriores. Para una mayor precisión disponemos de calibres con reloj analógicos y también calibres digitales.
• Palmer o Tornillo Micrométrico (c). Instrumento hecho en acero y su funcionamiento se basa en el principio de "tuerca tornillo" para medir con precisión centésimas de milímetro, les hay para distintas capacidades de medida 0 a 25 mm, 25 a 50 mm, 50 a 75 mm. Tenemos también tornillos micrométricos especiales como por ejemplo: Tornillo micrométrico con topes de platillo, Tornillo micrométrico de lectura digital, tornillo micrométricos de interiores y de topes para medición de interiores.

3. INSTRUMENTOS DE MEDIDA DIRECTA POR COMPARACIÓN. Son instrumentos en los que la medida es fija y viene dada por el propio útil estas son:

• Escuadras (a). Instrumento con forma de "L" útil para la comprobación del angulo que forman dos superficies, el angulo que forman es de 90º pero también les hay de 45º, 60º, 120º y 125º y diferentes tipos.
• Escuadra plana.
• Escuadra de solapa.
• Falsa escuadra.
• Escuadra triangular.
• Calibre de Espesores (b). también llamados galgas, utilizados para medir por comparación el espacio entre dos piezas y comprobar su holgura, van desde los 0,05 mm. hasta 100 mm. con una diferencia entre ellas de 0,05 centésimas de milímetro.
• Peines de Roscas. Láminas que tienen en sus extremos plantillas con la forma de las distancias entre los hilos o filetes de un tornillo denominado paso. Usado para verificar e identificar las características del tornillo o tuerca.
• Plantillas de Radios. Son láminas de acero en cuyos extremos llevan hechos unos arcos con radios de diferentes medidas y se pueden comprobar tanto interiores como exteriores.
• Comparador de Reloj (c).
• Comparador de Reloj de Palanca. Indicado para la medida de rugosidades de los materiales.
• Alexómetro (d). Instrumento utilizado para medir el interior de superficies cilíndricas.

LIMADO

Es una operación de mecanizado básico y consiste en rebajar o dar forma a las piezas para obtener las dimensiones deseadas. Esta operación tiene por objeto conseguir (planitud, la escuadra, el paralelismo ) debastando las caras de las piezas  curvas, planas, exteriores e interiores, con el desprendimiento de material en forma de limadura. Las limas manuales mas comunes empleadas en mecanizado básico son fabricados de acero templado, para el mantenimiento de su estriado o picado se emplea la carda, útil que consta de una superficie de alambres acerados que van sujetos en un cuerpo de madera o plástico.

Para el limado se pueden emplear: Limas manuales, el rasqueteado de piezas y el limado a máquina o mecánico. Las partes de las limas manuales son:

• Mango. Puede ser de madera o plástico y es por donde se agarra la lima.
• Espiga. Zona triangular terminada en punta que esta fijada al mango.
• Cuerpo. Parte principal y activa de la lima, que lleva practicado un estriado o picado.
• Punta. Zona opuesta al mango por donde se sostiene para el proceso de limado.

Se clasifican según:

• Forma.
• Lima plana - se utiliza para el rebaje y aplanado de superficies planas.
• Lima triangular - se emplea para el limado de ángulos agudos interiores
• Lima cuadrada - su usa para limar huecos cuadrados superficies planas y ranuras.
• Lima redonda - se usa principalmente para limar agujeros pequeños y superficies curvas.
• Tamaño. Esta delimitado por la medida del picado de su cuerpo de entre 100 a 300 mm.
• Picado. Es el estriado que presenta el cuerpo a modo de líneas afiladas, es con lo que se desgasta a los materiales y puede ser sencillo o doble.
• Grado de corte. Viene dado según el número de dientes o estrías que se alojan por centímetro cuadrado, este grado de corte puede ser:
• Basto - 1.5 mm de distancia entre líneas de picado.
• Entrefino - 1 mm entre líneas de picado.
• Fino - 0.5 mm de distancia entre líneas de picado.

 En la operación de limado también se emplea la Garlopa o Lima de carrocero.

SERRADO MANUAL

Esta operación consiste en cortar un material utilizando una sierra de mano, procedimiento por el movimiento de vaivén de la sierra va arrancando virutas del material en la línea de corte. Consta de dos partes: el arco con mango y la hoja de sierra.

Los tipos de arcos mas utilizados son: arcos fijos con mango incorporado, fijos con mango desmontable y los arcos extensibles.

Las hojas de sierra varían según: la longitud, la anchura, el espesor, el paso el ordenamiento de los dientes, el material de fabricación. Se usara distintos tipos de hoja en función al material a serrar. 

• Método de Serrado. Para ello tendremos en cuenta una serie de operaciones antes y durante el aserrado.
• Elección de la hoja adecuada según el material a cortar.
• Colocar la hoja en la posición correcta, que los dientes apunten hacia la parte delantera donde esta la mariposa de apriete que a su vez debe ser suave pero que tense para evitar que se parta.
• Trazar la pieza por donde irá el corte, sujetarla fijamente al tornillo de banco pero que no entorpezca el trabajo de corte.
• Una posición firme del cuerpo y en concreto de los pies que estos formen un angulo aproximado de 40º a 45º.
• sujetarla con las dos manos una hacia el mando y la otra al lado opuesto, adoptar un angulo de inclinación para el inicio del corte y aminorarlo, mantener un movimiento de vaivén constante y de manera controlada.
• Se puede utilizar una lima fina para marcar el inicio del corte, se procurará usar la hoja en toda su longitud para que el desgaste sea igual y el corte mas eficaz.

TALADRO

Operación de mecanizado con desprendimiento de viruta, tiene por objetivo hacer orificios circulares sobre las piezas a través de otra herramienta acoplada (las brocas), estas pueden ser de distintos diámetros. En esta ocasión estudiaremos las maquinas taladradoras fijas y manuales que proporcionan el movimiento giratorio a las brocas para realizar el taladro.

1. TALADRADORA DE MESA. Se denomina así porque va colocada sobre una mesa o banco específico son también denominadas sensitivas, porque el avance de la broca ira determinada por la presión ejercida por el brazo, las velocidades se regula a través de poleas, el sistema de sujeción de útil de corte es el portabrocas de hasta 13 mm, se abren y cierran de forma manual o algunos con llave. Esta máquina es de un tamaño considerable y tiene una serie de partes que nombrare a continuación:

- Bancada o pie de máquina.     
- Columna.
- Motor eléctrico.
- Cabezal.
- Husillo.
- Tope de profundidad de         taladrado.
- Portabrocas.
- Mordaza.
- Mesa portamordaza.

2. TALADRADORA DE COLUMNA (a). Es una máquina de gran tamaño, va apoyada directamente sobre el suelo y se utilizan para realizar taladros de mayor diámetro, tiene características similares a la taladradora de mesa pero en esta el cambio de velocidades va mediante una caja de engranajes, estas máquinas suelen estar dotadas de un surtidor de líquido refrigerante y una luz orientable.

3. TALADRADORA DE BANDERA (b). Se caracteriza por tener un brazo radial sobre el que se desliza el cabezal pudiéndose situar a diferentes distancias de la columna, lo que facilita el taladro de piezas mayores que con el taladro de columna.

4. TALADRADORA MANUAL (c). Estas taladradoras son de menor precisión y potencia que las taladradoras fijas, por otro lado su versatilidad es mayor pues se puede desplazar hasta donde se encuentre el elemento a taladrar, pueden ser eléctricas(tensión eléctrica o batería) y neumáticas.

HERRAMIENTAS DE CORTE

Como herramienta de corte tenemos a las brocas. Constituida de una barra cilíndrica de acero templado con ranuras de forma helicoidal y afilada en la punta, el cual corta al material desprendiendo virutas y penetrando en el, se constituye de las siguientes partes.

• Mango o cola. Parte de la broca por donde se sujeta a la máquina y pueden ser de dos tipos: cilíndricos y cónicos(estos cuentan con una parte mas que es el cuello).
• Cuerpo. Parte comprendida entre el mango y la punta es cilíndrico y tiene dos ranuras helicoidales que aportan a la broca una mayor resistencia a la rotura.
• Punta o boca. Extremo con forma de cono por donde la broca efectúa el corte, en ella se puede distinguir: filo transversal, filo principal, angulo de punta y angulo de destalonado.

AFILADO Y MANTENIMIENTO DE LA HERRAMIENTA DE CORTE

Esta operación requiere de mucha práctica, para adquirir la experiencia necesaria en el afilado manual de las brocas, el objetivo es tener como prioridad el ángulo de punta, para conseguir la igualdad de los ángulos que forma cada filo principal con el eje de la broca ya que si no el taladro se descentraría y aumentaría el diámetro de nominal de la broca. En la acción de el afilado se procurará que esta no se mueva usando como punto de apoyo el soporte del esmeril.

PROCEDIMIENTO DE CORTE CON TALADRO Y MEDIDAS DE SEGURIDAD A OBSERVAR

Para el procedimiento de corte con taladro hay cosas que debemos tener en cuenta:

  - Realizar el trazado de la pieza.

  - Hacer el graneteado de los puntos a taladrar para facilitar el centrado de la broca.

  - Si el taladro tendrá gran diámetro se usaran diámetros de broca de forma escalonada.

  - Fijar con seguridad la pieza a taladrar según tamaño o forma.

  - Seleccionar la velocidad de giro de la máquina en función del material y el diámetro del taladro.

  - Verificar el estado y filo de la broca.

  - colocar la broca con el apriete adecuado.

  - Utilizar lubricación o refrigeración adecuada.

Medidas de seguridad:

  - Protegerse la vista con gafas adecuadas.

  - En caso de llevar el cabello largo recogerlo para evitar un posible enganche.

  - No llevar anillos ni pulseras.

  - Protegerse las manos con guantes para evitar cortes con la viruta o la propia broca.

  - Utilizar las sujeciones adecuadas para evitar cortes.

  - Para el cambio de brocas comprobar que la maquina este totalmente parada.

  - Aplicar las medidas de seguridad comunes a todas las máquinas eléctricas o neumáticas.

ROSCADO 

Un roscado es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a el describe una trayectoria helicoidal cilíndrica. El roscado puede ser con herramientas manuales o máquinas como taladradora, fresadora y torno. Para el roscado manual se utilizan machos y terrajas, para crear roscas de tornillos y tuercas en metales, madera y plástico. Las roscas se pueden clasificar por:

     Por el sitio donde están realizadas                                         Por el número de filetes
           -Exteriores (los tornillos)                                                      -De una entrada
           -Interiores (las tuercas)                                                          -De varias entradas.

     Por el sentido de la hélice                                                       Por la forma del filete
           -Rosca de derechas                                                            -Triangular     -Dientes de sierra

           -Rosca de izquierdas                                                          -Cuadrada      - Redonda

                                                                                                      -Trapezoidal

En la siguiente imagen vemos las principales partes y dimensiones de una rosca.

MACHOS DE ROSCADO Y PROCEDIMIENTO DE ROSCADO DE ROSCA HEMBRA. Los machos de roscado son herramientas de acero que trabajan en mecanizado por arranque de viruta, tienen una forma cilíndrica y llevan una zona de roscado a lo largo, que dan los ángulos de roscado y facilitan la salida de la viruta. Las partes que constituyen el macho de roscar son:

imagen...

El roscado consiste en tallar un filete de rosca en forma de hélice y estas pueden ser sobre una varilla (roscado exterior) o en las paredes de un taladro (roscado interior).

Como todo proceso de mecanizado para el roscado de rosca hembra se explicará a continuación:

• Elegir el diámetro del taladro a efectuar, teniendo en cuenta el diámetro de rosca que queremos hacer.
• Se marca la pieza con el granete, para tener un mejor centrado del taladro.
• Se selecciona la velocidad del taladro según el diámetro a taladrar y se procede.
• Una vez hecho el taladro se sujeta la pieza en el tornillo de banco y se selecciona el juego de machos correspondientes por ejemplo M6, M8, M10.
• Se comienza roscando por el de menor métrica, se introduce el primer macho cónico.
• Se le da una vuelta con el giramachos y se comprueba con la escuadra que el orificio esté centrado.
• Se continua dando el giramachos una vuelta hacia adelante y se vuelve hacia atrás para romper las virutas cortadas, se lubrica se continua con el proceso hasta pasar el macho completamente.
• Paso siguiente se continua con el macho semicónico siguiendo el mismo proceso que el anterior.
• Por último para completar el roscado se pasa el macho cilíndrico o de acabado.

COJINETES DE ROSCADO Y PROCEDIMIENTO DE ROSCADO DE UN PERNO. La terraja o cojinete es una herramienta utilizada para tallar por arranque de viruta, filetes de rosca en forma de hélice sobre un cilindro o varilla, son de acero templado tienen la forma de un anillo y llevan varias ranuras sonde van talladas las aristas de corte. Las terrajas o cojinetes pueden ser:

• Cerrada. Son para hacer roscado a un diámetro establecido.
• Abierta. La diferencia con la anterior es que esta abierta por una de las ranuras, que permite variar el diámetro de roscado.
• Bipartida o de Mandíbula. Son para hacer roscados de mayor diámetro que las anteriores.
• De peines. Se utiliza para roscar tubos.

El procedimiento de roscado de un perno es el siguiente:

• Se seleccionan el diámetro de la varilla que deberá tener una décima de milímetro menos que el nominal del tornillo, las terrajas, los portaterrajas y los medios necesarios para el proceso de roscado.
• Se sujeta la varilla en el tornillo y se ponen las mordazas protectoras para evitar el marcado y deterioro del espárrago.
• Se monta el cojinete sobre el portaterrajas, se inicia el roscado apretando el portaterrajas hacia abajo previa lubricación y verificando que este bien centrada.
• Giraremos la terraja una vuelta hacia adelante y media hacia atrás para romper las virutas generadas, se sigue el proceso hasta conseguir la medida de roscado estipulada. 

Mecanizado básico ha sido un tema un poco amplio pero ilustrativo, espero que os sirva como a mi, hasta mi siguiente entrada...