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Teoria de Torno, para realizar piezas mecanicas
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La mayoría de las normas se pueden encontrar en el manual Machinery's Screw Thread Book. Las principales características y dimensiones proporcionales de las roscas triangulares métricas y Whitworth se observan en los siguientes dibujos.
fig. del libro Alrededor de las máquinas de Gerling
Rosca métrica en la que su altura (t1) es igual a 0.6495h y el radio de giro (r) del fondo es igual a 0.1082h
fig. del libro Alrededor de las máquinas de Gerling
Rosca Whitworth en la que la profundidad (t1) de la rosca es igual a 0.64033h y el radio de giro (r) de su fondo y extrremos es de 0.13733h
Como se puede observar las principales diferencias entres los dos tipos de roscas son:Métrica. Los ángulos de los las espiras son de 60°, en tornillos se redondea el fondo de la rosca y las puntas son planas, en el caso de las tuercas mientras que en las Whitworth es de 55°. Otra gran diferencia es
que mientras en las roscas métricas su parte externa de los filetes es chata a una altura t1=0,64595h y la interna redonda con r = 0.1082h, en las Whitworth tanto la punta exterior como la parte interna son redondas, con altura de t1 = 0.64033h y r = 0.13733h. En las roscas métricas el paso se indica por el avance en milímetros por cada vuelta, mientras en las Whitworth se da por número de hilos por pulgada.
Mecanizado o tallado de roscas Las roscas pueden fabricarse por medio de diferentes procesos de manufactura. El procedimiento seleccionado dependerá del número de piezas a fabricar, la exactitud y la calidad de la superficie de la hélices, el tallado más común de roscas es por medio de:a) machuelos o terrajas (manuales o de máquina)b) útilies de roscar en tornoc) fresadod) laminado
fig. del libro Alrededor de las máquinas de Gerling a) Roscas con machuelo b) Roscas con terraja c) Rosacas con útil de roscard) Fresado de roscas e) Rosacado por esmeril f) Laminado de roscas
fig. del libro Alrededor de las máquinas de GerlingUso de machuelos o terrajas en torno para hacer una rosca
Algunas veces se usan roscas fundidas o prensadas. Fabricación de roscas por medio de machuelos y terrajas Es el método más sencillo y económico, se utiliza para roscas triágulares. El tallado se logra por medio de una herramienta de acero de alta calidad, que si es para hacer una rosca exterior o macho (como la de un tornillo) se llama terraja y cuando se requiere hacer una rosca interior o hembra (como la de una tuerca) se utilizan unas herramientas llamadas machuelos.
Machuelos Terraja
El tallado de una rosca con terraja está limitado por las dimensiones del perno a roscar, en las roscas Whitworth el diámetro máximo es de 1 1/4 " y en las métricas es de 30 mm. Cualquier rosca mayor a 16 mm o 5/8 de pulgada debe iniciarse con un roscado previo, para evitar que se rompan los filetes. En el caso de roscas interiores fabricadas con machuelos, es muy importante hacer el barreno previo a la rosca con el diámetro adecuado, para definirlo de acuerdo a la rosca que se va a fabricar, existen normas como la DIN 336, de la cual se presenta un extracto a continuación. Roscas métricasRosca* M3 M3.5 M4 M5 M6 M8 M10 M11 M14 M16 M18 M20 M22 M24 M27
Para acero
2.5 2.9 3.3 4.2 5 6.7 8.4 10 11.75 13.75 15.25 17.25 19.25 20.75 23.75
Para fundición gris y laton
2.4 2.8 3.2 4.1 4.8 6.5 8.2 9.9 11.5 13.5 15 17 19 20.5 23.5
*En las roscas métricas su diámetro en mm se indica después de la letra "M" Roscas Whitworth
Rosca* 1/4" 5/16" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1" 1 1/8" 1 1/4" 1 3/8" 1 1/2" 1 5/8" 1 3/4" 2"
Para acero 5.1 6.5 7.9 10.5 13.5 16.5 19.25 22 24.75 27.75 30.5 33.5 35.5 39 44.5
Para fundición gris y laton
5 6.4 7.7 10.25 13.25 16.25 19 21.75 24.50 27.50 30 33 35 38.5 44
Todos los diámetros están dados en milímetros. Recomendaciones para elaborar roscas con machuelos y terrajas Uso de machuelos
1. deben estar bien afilados2. se debe hacer girar en redondo al machuelo, evitando el cabeceo3. cuándo se va a realizar una rosca grande, se debe iniciar con un
machuelo menor y en otras pasadas con machuelos de mayor tamaño, se debe aproximar al tamaño adecuado.
4. debe haber lubricación abundante.5. se debe hacer la penetración de una vuelta y el retroceso del
machuelo para que la viruta salga y no se tape la rosca.Uso de terrajas
1. el dado de la terraja debe estar limpio y bien lubricado.2. se debe hacer girar a la terraja en redondo y sin cabeceo.3. el perno a roscar deberá estar preparado con un chaflán en la
punta a 45°4. la terraja debe colocarse de manera perpendicular a el perno a
roscar.5. se debe hacer girar la terraja una vuelta y regresarla para desalojar
la viruta.6. debe haber lubricación abundante.
Fabricación de roscas por medio del torno Se puede utilizar un torno de plantilla con husillo de trabajo movil, como el que se muestra en la figura.
fig. del libro Alrededor de las máquinas de Gerling
Como se puede observar en el extremo izquierdo del husillo principal se coloca una plantilla con la rosca que se quiere fabricar (a), ésta se acopla a una tuerca (b) que sirve de guía al husillo principal del torno. Observe que el husillo es el que se desplaza o avanza de acuerdo a lo que requiere la plantilla, como lo demandaría un tornillo acoplándose a su tuerca, mientras que el útil de roscar está inmóvil.
fig. del libro Alrededor de las máquinas de Gerling En este tipo de tornos se pueden utilizar como útiles con varias puntas como los peines de roscar.
fig. del libro Alrededor de las máquinas de Gerling
Peines de roscar para rosca exterior e interior
Por lo regular las roscas en los tornos se realizan por medio de varias pasadas no se recomienda desbastar en reversa.
fig. del libro Alrededor de las máquinas de Gerling Para el tallado de roscas también se pueden utilizar tornos de tipo horizontal, para ello se debe usar el husillo de guía y la tuerca matriz de los tornos horizontales. Observe en el dibujo, como se acoplan el husillo de roscar y el husillo principal por medio de los engranes de velocidades y como funciona la tuerca que cierra las mordazas. Esto hace que el carro del torno se mueva de acuerdo a el husillo de roscar.
fig. del libro Alrededor de las máquinas de Gerling
a) Tuerca de fijación b) tuerca de fijación cerrada Para lograr la fabricación de una rosca con el paso requerido, es necesario que se guarde la relación de revoluciones adecuada entre el husillo guía o de roscar y las de la pieza. Por ejemplo si se requiere tallar una rosca con paso de 4 mm el carro deberá tener un avance de 4 mm por cada revolución, si el husillo de roscar en cada vuelta avanza 4 mm la relación será de uno a uno. Pero si el husillo de roscar avanza 8 mm en cada revolución, éste deberá sólo dar media vuelta, mientras el husillo principal debe dar una vuelta, por lo que puede decirse que se requiere una relación de dos a uno, pues por cada vuelta de 8 mm que dé el husillo de roscar, la pieza deberá haber dado una, avanzando 4 mm.
El ajuste de las relaciones se logra por medio del cambio de las ruedas dentadas que transmiten el movimiento del husillo principal al husillo de roscar. Lo anterior se puede observar en el siguiente dibujo.
fig. del libro Alrededor de las máquinas de GerlingGs = paso de la rosca a tallarLs = paso del husillo de roscarZ1 = número de dientes del engrane del husillo principalZ2 = número de dientes del engrane del husillo de roscarZ = rueda intermedia sin influencia en el cambio de revoluciones
Ejemplo del cálculo del tallado de una rosca en un torno con engranes intercambiables. Se requiere una rosca con paso (Gs) de 2 mm y se tiene un torno con un husillo de roscar ( Ls) de 6 mm. ¿qué engranes Z1 y Z2 debemos utilizar, para fabricar esta rosca? Lo primero que se debe hacer es establecer la relación que se requiere entre los dos pasos si el paso de la pieza debe ser 2 y el del husillo de roscar es 6 se tendrá que la relación es 2/6 = 1/3. Por lo que cualquier par de engranes que den esta relación servirán, así se pueden tener un engrane Z1 de 20 dientes y un Z2 con 60 dientes, como la relación de 20/60 es igual a 1/3 funcionará bien, como también lo hará con una relación de un Z1= 15 y un Z2=45. Si se requiere una relación muy pequeña se pueden poner más engranes entre el husillo principal y el husillo de roscar. Por ejemplo si se necesita hacer una rosca con paso de 1 mm y se tiene un husillo de roscar con
paso de 12 mm, se tiene que la relación es de 1/12, como las ruedas dentadas con estas relaciones son difíciles de obtener, pues con una Z1de 10 dientes (la que es muy pequeña) se requerirá una Z2 de 120 dientes, la que es muy grande, por lo que se buscan dos quebrados que multiplicados nos den la relación de 1/12, por ejemplo 1/4 por 1/3, lo que nos indica que podemos utilizar una doble reducción en nuestro torno, en la que se pueden usar las siguientes relaciones 20/80 y 20/60. Por lo que se pueden usar los siguientes engranes: Uno engrane motriz Z1 de 20 dientes, acoplado a uno de 80, a ese de 80 dientes se junta con uno de 20, con lo que ahora funcionará como motríz con esos 20 dientes, los que transmitirán su movimiento a uno de 60 dientes, el que es engrane Z4 que transmite el movimiento al husillo de roscar. Lo anterior se observa en el siguiente dibujo.
Existen juegos de engranes intercambiables en los tornos horizontales, por ejemplo es común encontrar juegos con los siguientes engranes:20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 125, 127. Los husillos de roscar normalizados tienen los siguientes pasos: 4, 6, 12, 15, 24 en milímetros y 1/4 y 1/2 pulgadas. El hacer el cambio de las ruedas dentadas en los tornos es muy tardado y molesto, por lo que ya existen transmisiones que permiten las relaciones adecuadas, sin necesidad de los cambios físicos. En la mayoría de los tornos se instalan tablas con las que se obtienen las relaciones de las ruedas dentadas con las que cuentan las transmisiones. Para mayor información sobre este tema consultar:
Alrededor de las Máquinas-Herramientas, de Heinrich Gerling, editorial Reverté. Páginas 185 a 209.
Principios de Ingeniería de Manufactura, de Stewart C. Black, Vic Chiles et al. de la Compañía Editorial Mexicana. Páginas 434 a 451.
Procesos de Manufactura, versión Si, de B. H. Amstead. P Ostwald y M. Begeman. Compañía Editorial Continental. Páginas 749 a 765.
Ingeniería de Manufactura, de U. Scharer, J. A. Rico, J. Cruz, et al. Companía Editorial Continental. Páginas 278 a 280.
Materiales y procesos de manufactura para ingenieros. Lawrence E. Doyle et al.. Prentice Hall. Páginas 884 a 904.
Se recomienda recurrir al taller ULSA y solicitar la realización de una práctica de tallado de roscas con machuelo, terrajas y torno.
ROSCADO
Es la operación de mecanizado que tiene como fin realizar la rosca en una varilla (tornillo) o agujero (tuerca) arrancando viruta del material.
ROSCA Es la mecanización helicoidal interior (tuercas) y exterior (tornillos, espárragos, husillos) sobre una superficie cilíndrica. Estas formas tienen la finalidad de usarse como sistema de unión y sujeción.
Hay distintas formas de comprobar una rosca.
El roscado se realiza con una serie de herramientas. Manualmente empleamos los machos (roscado interior) y terrajas (roscado exterior) con ayuda de un portamachos o un partaterrajas.
Machos:
1º de comienzo o inicio 2º intermedio3º de finalización o acabado
El proceso es sencillo, se deben respetar el orden de los machos y realizar la rosca entera de principio a fin con cada uno de ellos. Media vuelta hacia delante y un cuarto hacia atrás. En el caso de las terrajas lo usual es solo emplear una, no tres.
Resulta imprescindible ir lubricando durante el proceso pues los machos y las terrajas son herramienta más cara de lo usual.
Giramachos:
Terrajas:
Porta terrajas:
JUEGO COMPLETO DE MACHOS Y TERRAJAS (PARA ROSCAS MÉTRICAS)
INTERESANTE VIDEO SOBRE EL PROCESO DE ROSCADO EN AGUJERO CIEGO (aluminio)
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domingo, 6 de mayo de 2012
TALADRADO, AVELLANADO, ESCARIADO (afilado-rectificado de brocas y escariadores)
El taladrado es la operación de mecanizado que realiza un corte mediante una broca al hacerla girar, arrancando viruta y realizando un orifico ciego, pasante, cónico, etc. (distintos diámetros). La herramienta empleada es la broca y la máquina que la hace girar es una taladradora.
Para taladrar primeramente debemos realizar un graneteado para que la broca esté centrada durante el corte y no cabecee. Importante es el lubricar con taladrina la broca durante el corte para al menos prolongar su eficacia.
Tenemos distintos tipos de taladradoras:
Taladradora de columna:
En las taladradoras de columna debemos combinar las distintas poleas del motor y el cabezal para conseguir la velocidad adecuada al diámetro de la broca que vayamos a emplear. Se puede usar solo giro, o giro y percusión (para paredes, hormigón, etc.) incluso se puede regular la velocidad en algunas.
Taladradora eléctrica con percusión.
Taladradora de batería:
Taladradora neumática:
Antiguo berbiquí:
enlace a reparación de taladradora
LA BROCA
Es la herramienta de corte que tiene generalmente dos filos y está hecha de acero rápido (metales). Forma un cilindro que tiene dos hélices practicadas en este terminando en sus filos. Generalmente los filos y hélices van en sentido a derechas (aunque también hay brocas a izquierdas).
La sujección a la taladradora se hace a través de su mango o cola si es cilíndrico se puede agarrar con un cabezal portabrocas.
Si es cónica se emplea para su sujección un cono morse al cual se adapta (hay que asegurarlo encajando bien la broca en el hueco).
enlace a descripción de cono morseenlace de características de cono morse
Tenemos distintos tipos de brocas hechas con distintos materiales, para distintos materiales y con diversas formas (algunos ejemplos más comunes):
madera metal ladrillo
Broca a izquierdas
enlace con clasificación de brocas y otros
Coronas de corte:
Hacen distintos tipos de agujeros:
agujeros pasantes y uno ciego
EJEMPLO DE TALADRADO (aluminio) --VIDEO--
AFILADO DE BROCAS:
Para afilar na broca primero debemos fijarnos en el ángulo de la punta (acero sobre 120º) y esta la debemos hacer con ayuda de la piedra de esmeril (esmeriladora), poniendo un angulo con respecto al disco de unos 60º, para ello ayudarnos de una plantilla si es que no tenemos práctica. Después debemos comprobar que la unión de ambos filos, que sirve como apoyo a la broca a la hora de taladrar (filo transversal), sea de 55º con respecto a estos. Enfriar la broca y usar todas las medidas de seguridad (gafas e ir paso por paso de forma pausada).
Cuando aseguremos este ángulo debemos comprobar que la superficie del filo cae por debajo del otro (con esto nos aseguraremos que el filo no pierda rápidamente su eficacia). Si el cuerpo de la broca no se ha doblado (comprobar en un marmol o con una regla de planitud) y ya tenemos preparada la punta estaremos listos para seguir taladrando. Para comprobar el ángulo de la punta de la broca usar un transportador de ángulos adecuado, una plantilla o una escuadra con el ángulo exacto que buscamos.
Esmeriladora:
Imagenes con los pasos descritos anteriormente:
Plantillas para comprobar ángulos de brocas:
Afiladora para cortes en ángulo o cortes radiales:
Adaptación de piedra de esmeril con radial:
enlace
enlace con datos de interés
Avellanado:
Proceso de mecanizado con el que se ensancha en una corta porción de su longitud los agujeros para los tornillos, a fin de que la cabeza de estos quede embutida en la pieza taladrada.
Fresa de avellanar para avellanado
Fresas para el avellanado de taladrados
Escariado: Es un proceso semejante al taladrado, pero se realiza con un escariador. Su función es perfeccionar el agujero realizado por el taladrado, para ello deben ser de un diámetro superior al agujero en cuestión.
Para ello se emplea el escariador que es una herramienta cilíndrica de corte empleada para conseguir agujeros con gran precisión sobre metales principalmente.
Para los agujeros pasantes se usan escariadores con las estrias a izquierdas, para que impulsen las virutas. Para agujeros ciegos se emplean escariadores de estrias rectas o a derechas que tienen un efecto contrario.
enlace de características de ESCARIADO documentación PDFenlace ebook libro editex PARTE DE ESCARIADO
