TEMA 1
TEMA 1. – MÁQUINAS HERRAMIENTAS: GENERALIDADES
1.- MÁQUINA-HERRAMIENTA……………………………………………………………………………………….. 2
1.1. -Objeto de las máquinas-herramientas………………………………………………………………………. 2
1.2. -Clasificación de las máquinas-herramientas……………………………………………………………… 2
1.3.- Máquinas que trabajan por arranque de viruta.
…………………………………………………………. 2
2.-HERRAMIENTAS DE CORTE……………………………………………………………………………………….. 3
2.1. – Funciones de las herramientas de corte.
………………………………………………………………….. 3
2.2. – Material de las herramientas de corte……………………………………………………………………… 3
2.2.1.- Aceros al carbono………………………………………………………………………………………………. 3
2.2.2.- Aceros al aleados………………………………………………………………………………………………. 4
2.2.3.- Aceros rápidos………………………………………………………………………………………………….. 4
2.2.4.- Aleaciones no ferrosas……………………………………………………………………………………….. 4
2.2.5. – Metal duro……………………………………………………………………………………………………….. 4
2.2.6.- Material cerámico………………………………………………………………………………………………. 4
2.2.7.- Diamante………………………………………………………………………………………………………….. 4
3.- GEOMETRÍA DEL FILO………………………………………………………………………………………………. 5
3.1.- Plano de referencia……………………………………………………………………………………………….. 5
3.2.- Arista de corte principal …………………………………………………………………. 5
3.3.- Superfície de desprendimiento o cara de corte…………………………………………………………. 5
3.4.- Superfície o cara de incidencia principal………………………………………………… 5
3.5.- Cara de incidencia secundaria……………………………………………………………. 5
3.4.- Ángulo de incidencia a…………………………………………………………………………………………. 5
4.- ÁNGULOS CARACTERÍSTICOS DE LA CICHILLA………………………………………… 5
4.1.- Ángulo de incidencia a ó A…………………………………………………………………………………… 6
4.2.- Ángulo de útil b ó D…………………………………………………………………………………………….. 6
4.3.- Ángulo de desprendimiento g ó C………………………………………………………………………….. 6
5.- ELEMENTOS DE CORTE……………………………………………………………………………………………… 6
5.1.- Movimiento de corte, Mc………………………………………………………………………………………. 6
5.2.-
Velocidad de corte, Vc…………………………………………………………………………………………. 6
5.1.2.- Velocidad económica…………………………………………………………………………………………. 7
5.2.- Movimiento de avance, Ma……………………………………………………………………………………. 7
5.2.1.- Avance…………………………………………………………………………………………………………….. 7
5.3.- Movimiento de penetración, Mp o acercamiento………………………………………………………. 7
5.3.1.- Profundidad de corte…………………………………………………………………………………………. 7
6.- MAQUINABILIDAD DE LOS METALES…………………………………………………………………….. 7
6.1.- Fuerza de corte…………………………………………………………………………………………………….. 8
6.2.- Potencia de corte …………………………………………………………………………………………………. 8
7.- SECCIÓN DE VIRUTA…………………………………………………………………………………………………. 8
8.- CAUDAL DE VIRUTA…………………………………………………………………………………………………. 8
8.1.- Caudal específico de viruta……………………………………………………………………………………. 8
9.- RELACIÓN ENTRE LA PROFUNDIDAD DE PASADA Y EL AVANCE………………………. 8
10.- DISPOSITIVOS DE LAS MÁQUINAS HERRAMIENTAS…………………………………………… 8
10.1.- Dispositivos de transmisión o mecanismos …………………………………………………………… 8
10.2.- Dispositivos de mando o maniobra……………………………………………………………………….. 9
10.3.- Dispositivos de regulación…………………………………………………………………………………… 9
11.- SISTEMAS DE FIJACCIÓN DE LA PIEZA Y DE LA HERRAMIENTA……………………….. 9
12.- EJEMPLOS……………………………………………………………………………………………………………….. 10
TEMA 1. – MÁQUINAS HERRAMIENTAS: GENERALIDADES
1. – MÁQUINA-HERRAMIENTA
Máquina, en general, es un artificio para aprovechar, dirigir o regular la acción de una fuerza.
También se puede entender como máquina aquellos medios o instrumentos de producción, que sirven para sustituir o auxiliar las fuerzas físicas del hombre y disminuir su fatiga.
El término herramienta se aplica a aquellos instrumentos que ponen en movimiento la mano del hombre, como, por ejemplo: el martillo, la palanca, la polea, etc.
Máquina-herramienta es la que, por procedimientos mecánicos, hace funcionar una herramienta sustituyendo la mano del hombre. Las ventajas de las máquinas-herramientas las podemos resumir en dos:
– Transforman y aumentan las limitadas fuerzas del hombre, haciendo más agradable su trabajo.
– Aumentan la velocidad del trabajo, haciendo mayor la producción y disminuyendo el coste de la misma.
1.1. -Objeto de las máquinas-herramientas
Las máquinas-herramientas tienen por objeto sustituir el trabajo manual del hombre por el trabajo mecánico, en la fabricación de piezas u objetos de metal o de otros materiales. Otras veces, ejecutan operaciones que manualmente serían imposibles por el tamaño de las piezas o por otras circunstancias.
1.2. -Clasificación de las máquinas-herramientas
Las máquinas herramientas para trabajar metales, pueden producir trabajos de deformación o bien por separación de masas. A su vez, las máquinas que trabajan con separación de masas pueden arrancar trozos enteros de material como la cizalla; separar viruta con una o varias cuchillas cortantes, como el torno o la fresadora, o separar viruta muy fina, por medio de grano abrasivo, como la máquina de rectificar. Esta clasificación se puede resumir en el siguiente cuadro.
Que trabajan por deformación Martinete
(sin separación de masas) Prensa de embutir
Separación de Cizalla.
grandes masas. Tijera.
Máquinas Guillotina.
Herramientas Que trabajan con separación Separación de Torno
de masas pequeñas porciones Fresa.
Taladradora
Limadora
Separación de Amoladora.
virutas finas. Rectificadora.
Lapeadora, etc.
En este curso, se van a estudiar fundamentalmente el grupo por separación de pequeñas porciones o, como de ordinario se les llama, por arranque de viruta.
1.3. – Máquinas que trabajan por arranque de viruta
Las máquinas que trabajan por arranque de viruta disponen en general, de una o más herramientas o útiles cortantes. La herramienta o la pieza que se trabaja, tiene que moverse y este movimiento será en línea recta o en forma circular. De ahí los tipos más importantes de máquinas comprendidas en este grupo.
1º.- Máquinas de movimiento rectilíneo, que trabajan con herramientas simples: limadora, cepilladora, o planeadora y mortajadora.
2º.- Máquinas de movimiento rectilíneo que trabajan con herramienta múltiple: aserradora alternativa, brochadora.
3º.- Máquinas de movimiento circular, que trabajan con herramienta simple: torno.
4º.- Máquinas de movimiento circular que trabajan con herramienta múltiple: fresadora,
taladradora, mandrinadora, sierra circular, rectificadora.
5º.- Máquinas de tallar engranajes: estas máquinas, aunque pertenecen siempre a uno de los tipos anteriores, convienen considerarlas aparte, por sus especiales características. 
Fig. 1 Torno Fig. 2 Taladradora Fig. 3 Limadora
2. -HERRAMIENTAS DE CORTELas herramientas de corte de una máquina-herramienta lo hacen de forma parecida a como lo hace el cortafríos o el buril. La herramienta o útil cortante termina en una cuña afilada, que la obliga a penetrar en la pieza que se trabaja bajo un ángulo determinado y arranca virutas más o menos grandes. Algunas veces la cuña no trabaja más que por una sola arista pero también puede hacerlo por dos o por tres. |
Fig. 4 Buril primitivo |
La herramienta de corte tiene una importancia vital; de su material, tratamiento térmico y afilado, depende el rendimiento en la producción de la pieza.
2.1.- Funciones de las herramientas de corte
Para que una herramienta de corte cumpla con su finalidad debe ser capaz de realizar con eficacia las siguientes funciones:
– Cortar el material en forma de viruta.
– Logra que la viruta tenga una salida tal que no entorpezca el trabajo del operario y que sea (la viruta) de fácil evacuación.
- Evacuar el calor producido por el corte.
– Ser suficientemente robusta para soportar, sin deformarse, las fuerzas producidas por el corte
– Tener una dureza y resistencia al desgaste, capaz de soportar los efectos destructores del material, durante un tiempo razonable y rentable.
– Mantenerse suficientemente rígida en su posición, durante el tiempo de trabajo, para lo cual necesita un sistema eficaz y adecuado de sujeción y una máquina en perfectas condiciones de utilización.
Para lograr estas funciones, la herramienta debe tener unas características de materiales, formas y dimensiones que estudiaremos más adelante.
2.2. – Material de las herramientas de corte
Las herramientas de corte que se emplean en las máquinas-herramientas pueden ser, principalmente de:
1º.- Acero: al carbono, aleados, y de corte rápido.
2º.- Metales duros.
3º.- Aleaciones no ferrosas.
4º.- Productos cerámicos.
5º.- Diamante.
2.2.1. – Aceros al carbono
El carbono es su principal componente. Al no tener otros elementos, la templabilidad es pequeña, por lo cual la velocidad crítica de enfriamiento es máxima; por ello son muy propensos a las grietas y deformaciones; adquieren una gran dureza con el temple, pero resultan muy frágiles.
Tiene poca aplicación para herramientas de corte, entre estas aplicaciones podemos destacar: brocas de pequeño diámetro, machos de roscar, terrajas.
2.2.2. – Aceros aleados
Llamados también “semirrápidos”, se trata de aceros cuyo poder cortante está comprendido entre el de los aceros al carbono y los aceros rápidos, es decir pueden considerarse de calidad intermedia. En realidad se trata de de un acero aleado con cantidades variables de wolframio y de cromo, en cantidades inferiores al 4 %, que le aumentan considerablemente su resistencia al desgaste con relación a los aceros al carbono.
Con todo, estos aceros tampoco son aptos para trabajar a grandes velocidades por ser, en general, poco resistentes a las temperaturas elevadas que se presentan en el corte.
2.2.3. – Aceros rápidos
Los aceros rápidosson aceros al carbono (0,7 por100 C) a los que se les adiciona tungsteno o wolframio, que mejora considerablemente las propiedades cortantes del acero, además se le añade pequeñas cantidadesde metales nobles, tales como: cromo, vanadio, cobalto, etc.
Este tipo de aceros conservan su dureza hasta temperaturas de 600ºC o más por lo cual se puede trabajar a grandes velocidades de corte.
La aplicación de estos ceros se puede decir que revolucionó las técnicas de producción.
2.2.4. – Aleaciones no ferrosas
Conocidazas también con los nombres de Stellita, Alacrita, etc., son aleaciones compuestas por altos porcentajes de cobalto (55 %), cromo (33 %) y carbono (2 %); su dureza es comparable a la de los aceros rápidos de mejor calidad y la conservan hasta los 700ºC, aproximadamente.
A este material se le somete a tratamiento térmico, por cuya razón solo puede ser elaborado por abrasión. En la práctica se utiliza en forma de pequeñas pastillas o en varillas para ser utilizadas como material de aportación y poder recargar a soplete la parte activa de la herramienta
2.2.5. – Metal duro
Son, en general, aleaciones o combinaciones de wolframio, titanio, cromo, etc. Fundidos o conglomerados con cobalto o níquel principalmente.
Los metales duros fundidos se conocen, en general, con el nombre de estelitas.
Los metales duros conglomerados están, en general, fabricados a base de carburos de tungsteno. A este grupo pertenece la widia y sus similares (volamita, titania, mefemant, miramant, etc.). En general no se construyen herramientas totalmente hechas de metal duro sino que este se emplea en forma de plaquitas, que se sueldan o adaptan a la punta de la herramienta para formar el filo o los filos.
Los metales duros se emplean para trabajar materiales a grandes velocidades de corte y para materiales no metálicos (aunque se prestan mal para herramientas que han de estar sometidas a choque o vibraciones); y puede elevarse bastante la temperatura sin que pierdan su dureza y su capacidad de corte.
Se dividen en tres grandes grupos, que se caracterizan por una letra; así el grupo P es para mecanizar materiales de viruta larga; grupo K, para los de viruta corta y el M, para casos intermedios
2.2.6. – Material cerámico
Modernamente, se están empleando para herramientas de corte materiales cerámicos, formados por óxidos metálicos sumamente duros.
Para su utilización se necesitan máquinas muy robustas y veloces.
Hay dos tipos fundamentales de materiales cerámicos:
1º- Los formados únicamente por alúmina.
2º- Los que están formados por óxidos de otros metales, como los de cromo, vanadio manganeso.
Su fabricación entra dentro de la metalurgia de los polvos: reducidos los materiales a fino polvo, se prensan en moldes de metal duro; estos polvos son tan abrasivos que desgastan rápidamente los moldes. Una vez conformados, en forma de pastillas, se someten a la operación de secado y posterior fritado a temperaturas de 1800ºC; esta operación es fundamental para obtener una buena calidad y posterior rendimiento
2.2.7. – Diamante
El más duro de los cuerpos conocidos, puede ser utilizado como elemento cortante, aunque su empleo ha pasado a segundo término con la aparición de los metales duros y las cerámicas de corte
Su utilización permite obtener un pulido especular de alta precisión, del orden de las milésimas. No obstante, su empleo está limitado por su fragilidad y por su elevado coste.
Se emplea también en forma de plaquitas con una cara pulimentada y adaptada a la punta de la herramienta.
Se emplea para materiales sumamente duros, o cuando lo principal es conservar el filo largo tiempo sin desgaste apreciable o para conseguir superficies muy exactas.
3.- GEOMETRÍA DEL FILO
Aunque para facilitar el trabajo, nos referimos siempre al estudio de herramientas simples de corte único, conviene recordar que, en la práctica, este puede ser múltiple, como sucede en las fresas, brocas, herramientas de forma, etc. Para tales casos habrá que repetir, en cada uno de ellos, lo que se dice para un solo filo.
En la norma, UNE 16 015-75, correspondiente a cada herramienta se dan los valores que definen a la misma; naturalmente, en ellas el sistema de referencia es el de la herramienta.
Tenemos que tener en cuenta que en una cuchilla (de torno o de limadora) hay que distinguir dos partes fundamentales:
– Cuerpo de la herramienta o mango, que es la parte por donde se sujeta la herramienta a la máquina.
– Parte activa, que está constituida por el extremo de la herramienta, convenientemente mecanizado y afilado, que ha de arrancar la viruta de la pieza
Los nombres de los principales elementos son:
3.1.- Plano de referencia (1)
Es la base de apoyo de la herramienta, que descansará en el correspondiente soporte de la máquina, por consiguiente ha de estar perfectamente mecanizado, para que el contacto entre ambos sea perfecto y de esta forma evitar vibraciones perjudiciales durante el mecanizado.
3.2.- Arista de corte principal (2)
Es la arista de corte que está en dirección del avance; es la que engendra la superficie de corte.
También se puede decir que es la arista formada por la superficie de desprendimiento y principal de incidencia; ha de estar perfectamente afilada, sin muecas o deterioros.
3.3.- Superficie de desprendimiento o cara de corte (3)
Es la superficie de la herramienta sobre la cual resbala la viruta una vez cortada. También se llama plano de salida, plano de ataque o cara de corte, la cara e corte debe estar finamente mecanizada.
3.4.- Superficie o cara de incidencia principal (4)
Es la superficie de la herramienta que da la cara a la superficie de corte y que tiende a rozar con ella. También se llama plano libre del filo.
La cuña tiene dos caras: una en la que se apoya la viruta al salir (superficie de desprendimiento) y otra, que avanza junto a la pieza (superficie de incidencia).
3.5.- Cara de incidencia secundaria (5)Es la cara libre de la parte activa de la herramienta
En algunos tipos de cuchillas (de ranurar, de tronzar, etc.) la cara de incidencia secundaria la constituyen las caras de incidencia laterales.
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Fig. 5 Aristas y superficies de una herramienta |
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4.- ÁNGULOS CARACTERÍSTICOS DE CUCHILLA
Para que una cuchilla corte bien y no se gaste prematuramente es necesario que la viruta se deslice suavemente sobre la cara de corte y además que la cara de incidencia no roce (talone) contra la pieza; esta doble condición se logra afilando la cara de corte con un ángulo llamado ángulo de desprendimiento efectivo, la cara de incidencia con un ángulo, llamado ángulo de incidencia principal; de esta forma el filo de la cuchilla quedará con un ángulo denominado ángulo de corte, de tal forma que la suma de los tres ángulos sea de 900.
Estos ángulos se miden siempre en el plano perpendicular a la arista de corte
En general, hay que decir que la herramienta, como cuña que es, penetrará más fácilmente cuanto más aguda sea; pero, en cambio, se romperá y se gastará más rápidamente.
4.1.- Ángulo de incidencia a ó A
Se llama ángulo de incidencia a ó A, al ángulo que forma la superficie de incidencia con la superficie trabajada de la pieza (o con la tangente sí esta fuese curva). Tiene por objeto el que la herramienta no roce con la pieza.
4.2. – Ángulo de útil b ó D
Se llama ángulo de útil b ó D, o ángulo de cuña, al ángulo que forma la superficie de incidencia con la de desprendimiento.
4.3. – Ángulo de desprendimiento gó C
. Se llama ángulo de desprendimiento gó C, al ángulo que forma la superficie de desprendimiento con la perpendicular a la superficie de la pieza.
ANGULOS EN LOS UTILES NORMALES DE: TORNO, CEPILLADORAS Y MANDRINADORAS
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| DESIGNACIÓN |
a ó A | Angulo de incidencia | |
b ó D | Angulo de filo | |
g ó C | Angulo de desprendimiento o ataque | |
a+ b | Angulo de corte |
VALOR DE LOS ÁNGULOS DE CORTE EN FUNCIÓN DEL MATERAL A TRABAJAR
5. – ELEMENTOS DE CORTE
Como hemos dicho, anteriormente, hay que dotar a la herramienta de ciertos movimientos, para lograr el corte del material. Estos movimientos se pueden reducir a tres:
– Movimiento de corte;
Mc
– Movimiento de avance;
Ma
– Movimiento de penetración;
Mp
Cada uno de estos movimientos se caracteriza por su velocidad y desplazamiento. A continuación vamos a definir cada uno de ellos, y las velocidades por las que se caracterizan.
5.1. – Movimiento de corte; Mc
Es el movimiento relativo de la herramienta respecto a la pieza, que proporciona la fuerza de corte. Se caracteriza por su velocidad de corte Vc.
5.1.1. – Velocidad de corte; Vc
Se llama velocidad de corte, Vc, a la velocidad relativa instantánea de los puntos de la pieza y la herramienta (arista de corte) que están en contacto.
Se denomina velocidad relativa porque puede ser que la pieza se mueva y la herramienta esté fija (caso del torno) o bien al revés (caso de la cepilladora) e, incluso, ambas pueden girar a velocidades diferentes, como en la rectificadora cilíndrica.
La velocidad de corte se expresa en metros por minuto o metros por segundo y se calcula en cada caso según la naturaleza del movimiento de corte (circular, rectilíneo) empleando las fórmulas que más adelante veremos.
Igual que los ángulos de corte, la velocidad de corte más conveniente depende del tipo máquina, del material que se trabaja, de la herramienta y de la refrigeración.
Casi toda máquina-herramienta está dispuesta de modo que la velocidad de corte pueda variarse dentro de ciertos límites. Para las máquinas con movimiento circular, la velocidad de corte viene dada por la siguiente fórmula:
Donde:
Vc= velocidad de corte, se obtiene de las tablas según el material y herramienta;
d= diámetro de la pieza o herramienta en mm; n= número de vueltas de la herramienta o pieza por minuto.
En ocasiones, lo que interesa es saber el número de revoluciones que hay que girar la herramienta o pieza, lo cual se calcula por la formula deducida de la anterior:
5.1.2.- Velocidad económica
Se llama así la velocidad en la que, con el mínimo costo, se obtiene la máxima cantidad de viruta y viene dada por la expresión:
Ve= V0+1/3 V0= 4/3 V0
Esta velocidad depende de muchas variables, pero principalmente de las siguientes:
1ª De la herramienta. Del material, del afilado, etc…
2ª Respecto de la pieza. Del material, de la fijación de la misma, calidad del acabado, etc…
3ª Respecto de la viruta. Su sección (mm2), su forma.
4ª Del sistema de refrigeración y lubricación.
5ª De la máquina empleada. Robustez, vibraciones.
V0= Velocidad de mínimo desgaste a la cual le corresponde la máxima producción Q0 de viruta. Datos en tablas.
5.2. – Movimiento de avance; Ma
Como, generalmente, la herramienta es mucho más estrecha que la superficie a trabajar o mecanizar, no efectúa su trabajo de una sola pasada, sino que necesita varias pasadas, y realizar su trayectoria, cada vez, a pequeña distancia de la anterior y paralelamente. Esto se consigue desviando lateralmente un poco, a cada pasada, la herramienta o la pieza, lo cual puede hacerse de manera intermitente (máquinas con movimiento alternativo) o de manera continua (máquinas de movimiento circular continuo).
5.2.1.- Avance
Se llama avance a la desviación lateral que sufre la cuchilla o la pieza, para cada pasada de la herramienta en los movimientos alternativos, o por cada vuelta de la pieza, en los de movimiento circular.
El avance se representa por la letra, a, y se suele medir en milímetros por vuelta o carrera.
5.3.- Movimiento de penetración, Mp, o acercamientoSe llama así al movimiento que se da a la herramienta, en dirección perpendicular a la superficie trabajada y que se caracteriza por el espesor de material arrancado. 5.3.1.- Profundidad de corteEs el resultado, para cadapasada, del movimiento de penetración, determina el espesor de viruta, en dirección perpendicular a la superficie trabajada y se mide en mm. se le llama también profundidad de pasada, Fig.5 |
Fig. 5 Profundidad de corte |
6. – MAQUINABILIDAD DE LOS METALES
Se llama mecanizado de los metales al trabajo con una máquina-herramienta por levantamiento de viruta, o deformación.
Maquinabilidad es un concepto no bien definido todavía; pero, para nuestro objetivo, es suficiente decir que hace referencia a la mayor o menor facilidad que presenta un material a ser mecanizado.
6.1.- Fuerza de corte, Fc
El material opone cierta resistencia a ser separado del resto de la masa. Así que la fuerza de corte depende, sobre todo, de la naturaleza del material y de su estado.
Para simplificar los cálculos, la Fc, puede expresarse por medio de la expresión:
Fc= fuerza de corte en Kgf; fe= fuerza unitaria de corte en Kgf/mm2.
a= avance en mm/vuelta; p= profundidad de corte en mm
A= sección de la viruta en mm2; A= a.p;
La fuerza de corte para un determinado material que se da en las tablas en Kgf/ mm2, se llama fuerza específica de corte y se representa por fe.
Se sabe que la fuerza total de corte para un determinado valor de la profundidad y avance (sección de la viruta), se obtiene multiplicado la fuerza específica por la sección en milímetros.
6.2.- Potencia de corteSe define la potencia de corte como el producto de la velocidad por la fuerza normal
Normalmente, la potencia suele ser constante en la misma máquina, por lo cual resulta que la fuerza que se dispone a gran velocidad será más pequeña. N= potencia de corte en Kgf m/s.
Fc= fuerza de corte en Kgf.
VC= velocidad de corte en m/s.
7.- SECCIÓN DE VIRUTA
La sección de viruta es sensiblemente un paralelogramo. Su superficie viene dada por la expresión: p= profundidad de pasada
a= avance
8.- CAUDAL DE VIRUTA (Q)
Es el volumen de viruta arrancado en la unidad de tiempo (minuto, hora, etc.). Su valor se puede determinar por cálculo geométrico o aplicando la siguiente fórmula:
8.1.- Caudal específico de viruta (Qe)
Es el volumen de viruta arrancado en la unidad de tiempo y por unidad potencia. Se suele expresar en cm3 por CV o KW. Por consiguiente, el caudal específico estará expresado por cm3/min/CV y su valor será:
Q= caudal de viruta en cm3/min. N= potencia del motor en CV.
Qe= caudal de viruta en cm3; S= sección de viruta en mm2;
Vc = velocidad de corte en m/min.
9. – RELACIÓN ENTRE LA PROFUNDIDAD DE PASADA Y EL AVANCE
A) Torneado y cepillado
La profundidad de pasada debe de estar con relación al avance en la proporción siguiente: p= (5 a 12) a, siendo a= avance; p= pasada
Fresado
La profundidad de pasada no debe ser mayor del 15% del diámetro de la fresa.Taladrado
La profundidad de pasada no debe ser superior a los 6 mm. En las brocas
mayores de 12 mm. de diámetro hay que dar un taladro previo para facilitar el trabajo posterior. El diámetro de esta broca más pequeña no será mayor de 1/4 de la broca definitiva.
10.- DISPOSITIVOS DE LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS
Para ajustar convenientemente los elementos de corte a la maquinabilidad del material, al grado de acabado necesario, y a la vez que sea fácil de manejo para poder lograr así un buen rendimiento, es necesario dotar a la máquina de dispositivos adecuados. Estos dispositivos se pueden dividir en tres grandes grupos, a saber:
10.1.- Dispositivos de transmisión o mecanismosEn toda máquina-herramienta los
movimientos suelen derivar del movimiento circular de un motor eléctrico. Se llama mecanismo o transmisión a la serie de dispositivos empleados para lograr la transformación del movimiento del motor en el movimiento de corte o de avance.
En todo mecanismo o transmisión de transformación, existen fundamentalmente los siguientes elementos:
1) un soporte, bancada o zócalo, que sirve de apoyo a los elementos del mecanismo propiamente dicho
2) un elemento con movimiento propio, elemento de propulsión a motor
3) un elemento receptor del movimiento, elemento inducido, arrastrado o conducido
4) los elementos intermedios, entre el propulsor y el inducido, o elemento de transmisión
Según sea el medio de accionamiento propulsor y de los elementos de transmisión, se habla de mecanismos:
· mecánicos; · eléctricos; · hidráulicos; · neumáticos
Todos ellos pueden emplearse independientemente o bien combinados unos con otros.
La cadena cinemática es una representación esquemática de los mecanismos. Para facilitar la representación y la interpretación de cada elemento se representa este por su símbolo.
10.2.- Dispositivos de mando o maniobraPara iniciar o interrumpir los movimientos de las
máquinas-herramientas y de los mecanismos, hay que servirse de los dispositivos llamados de mando o maniobra. En todo sistema de maniobra suelen existir estos elementos:
1) Elemento de maniobra: pulsadora, manivela, pedal, etc
2) Trecho de maniobrado: el mecanismo afectado por la maniobra
3) Eslabón de ajuste: los elementos intermedios entre el elemento de maniobra y el trecho de maniobrado
La representación esquemática de los dispositivos de mando es una representación en la que se muestran las conexiones entre los diversos elementos de mando. Siempre que existan, se emplearán símbolos normalizados para su representación. Para simplificar la representación de los dispositivos de maniobra, se reducen los elementos principales, o conjunto de pequeños elementos que forman un todo, a rectángulos (bloques) enlazándolos por medio de flechas. Las flechas indican
el sentido en que actúa la maniobra.
Como puede apreciarse en el esquema las flechas están en una cadena abierta; es decir, las acciones de los bloques posteriores no afectan a los precedentes. Por esta razón se llama al mando proceso abierto y se actúa una sola vez.
10.3.- Dispositivos de regulación
Cuando una instalación o máquina debe funcionar durante un cierto tiempo en determinadas condiciones y existen elementos que tienden a hacer variar estas condiciones, será necesario emplear dispositivos eficaces para contrarrestar dichos elementos perturbadores.
El conjunto de elementos empleados para lograr este fin se llama dispositivo de regulación; entre los cuales podemos destacar el clásico regulador de Watt.
Cuando la regulación no se reduce a mantener una magnitud constante, sino que interesa que varíe de acuerdo con un programa establecido de antemano, se tiene una regulación guiada.
11.-SISTEMAS DE FIJACIÓN DE LA PIEZA Y DE LA HERRAMIENTA
Las máquinas-herramientas deben estar dotadas de sistemas rápidos y eficaces, para sujetar las piezas a mecanizar y para fijar las herramientas. Se dice sistemas eficaces porque durante el trabajo pueden llegar a estar solicitados por fuerzas considerables tendentes a arrancarlos de su posición. Interesa también que estos sistemas sean rápidos, para emplear el mínimo tiempo posible en las operaciones de preparación. Las características que debe reunir cualquier medio empleado son:
– Fijación permanente, mientras dure la operación; – Permitir el acceso a los puntos de trabajo, sin producir dificultades; – Ser rápido, en particular en series largas; – Ser seguro y no entrañar riesgo; – No deformar la pieza.
Entre los diferentes sistemas empleados podemos citar: -Sujeción por medio de mordazas; – Sujeción por medio de tornillos y bridas; – Platos magnéticos; – Platos de garras; – Pinzas; – Etc.