bridas de sujecion tipo cuna

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LLER

El siguiente Taller presenta la manu-factura de un juego bridas de sujeción de acero, tipo cuña, para mesa de fre-sadora. El sistema de fijación consta de un conjunto de cuatro bridas, cada una integrada por tres piezas ensambladas (soporte, “T” y fijador o cuña), que se apoyan en las ranuras de la mesa por un tornillo de fijación central.

El objetivo de la brida tipo cuña es permitir una sujeción óptima, en casos en el que ningún elemento de sujeción deba sobresalir de la superficie a maqui-nar con la que se consigue minimizar, y evitar el reposicionamiento de las bridas para optimizar el tiempo de mecanizado y dejar libre la superficie a maquinar con el fin de obtener total autonomía de corte.

Este sistema de cuatro bridas sujetan, en un sólo paso, por ejemplo, una placa de acero para planear (desbaste superficial previo al mecanizado), ranurar, taladrar o realizar cualquier corte en la pieza, sin necesidad de modificar el montaje de sujeción. Es decir, una vez se realiza el montaje inicial no es necesario detener el corte para reposicionar.

Al contrario de las bridas convencionales o comerciales, que sostienen la parte superior del material, las bridas tipo cuña, como las propuestas en este taller,

Bridas de Sujeción Tipo Cuña

Sena - Centro Metalmecánico Regional Distrito Capital

por su diseño, amarran la pieza por el canto, a una altura mínima, la sujetan lateralmente y la presionan con fuerza hacia el centro y hacia abajo, dejando libre toda la cara superior de la placa, por lo que no obstaculizan el área a maquinar.

El método convencional obliga al operario a soltar y reubicar la pieza, para mecanizar el área bajo la brida que no fue maquinada, lo que significa un doble montaje, tiempos muertos y aumento de costos, en términos de hora/máquina y hora/hombre.

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TALLER

Dichas herramientas, por su sencillez, practicidad y tipo de sujeción, se proponen, sobre todo, para el planeado, proceso que requiere todo el espacio y la autonomía del cabezal de la máquina en el eje z; no obstante, sirven para sostener la pieza y soportar las fuerzas en cualquier tipo de mecanizado.

Estas bridas confieren máxima flexibilidad a la hora de realizar montajes en las mesas de fresadora. A continuación: se describe del plan de trabajo para la fabricación:

Alistamiento del Material Tal como se mencionó antes, una está brida consta de tres piezas: 1) soporte o base que se ubica bajo la ranura de la mesa; 2) pieza en forma de “T”, la cual se apoya sobre la parte superior de la mesa y ancla el soporte, a través de un tornillo; y por último, 3) la cuña o fijador, la cual está en contacto con la pieza a mecanizar, se ensambla también en el soporte con un tornillo y posee un resorte para regular la presión y altura de la brida. El sistema completo de fijación son cuatro de estas bridas, que se colocan en pares a los lados de la pieza a sujetar.

Para comenzar, primero que todo, es necesario seccionar y alistar los trozos de material para las tres piezas que componen cada brida. En este caso se recomienda emplear acero DF2, material que se puede endurecer, después del mecanizado, y prolongar la vida útil de la pieza. Este acero se utiliza frecuentemente en los talleres colombianos y por ello es posible fabricar las bridas a partir de material sobrante.

El mecanizado es muy sencillo y se puede ejecutar en una fresadora universal o en una de torreta y, por su puesto, si se dispone, en centro de mecanizado. Con las características y condiciones propias de cada máquina.

Es importante cuidar la precisión de las tolerancias de corte, por lo que se requieren conocimientos previos en el manejo los instrumentos de medición y la lectura de planos.

a. Trazado: Trazar sobre la superficie del material, con un rayador, las líneas para cortar los tres trozos de acero que se emplearan para mecanizar individualmente cada componente de la brida.

Con base en el plano, empleando un calibrador y una escuadra, se trazan las medidas exteriores de las tres piezas en el material en bruto; es decir, aquellas cercanas a las medidas finales, dejando un sobre material mínimo de dos milímetros adicionales.

b. Corte con segueta y escuadrado: En una prensa de banco, cortar con segueta todos los trozos de acero a las medidas aproximadas, con respecto al plano. Como el sistema de sujeción consta de un conjunto de cuatro bridas, hay que cortar cuatro piezas de cada componente; es decir, cuatro soportes, cuatro “T” y cuatro fijadores, en total doce (12) piezas de acero.

Una vez cortado el material en bruto, hay que proceder a planear y escuadrar una por una las piezas, utilizando, para ello, una fresadora provista de un escariador de 16mm

Antes del planeado, es importante alinear la prensa con el cabezal de la máquina; para esto, hay que utilizar un reloj comparador de carátula y así garantizar que la superficie a mecanizar se encuentra totalmente alineada con la herra-mienta de corte.


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En este proceso se mecanizan todas las caras de las piezas hasta obtener las medidas exteriores, indicadas en el plano. Esta técnica también se denomina careado o fresado porque permite dejar paralelas las superficies del material y obte-ner las medidas exactas.

De esta forma, quedarán listos los cuatro juegos de tres piezas cada uno, que componen el sistema de fijación, para proceder a las siguientes operaciones.

Mecanizado de SoportesUna a una, colocar sobre la prensa, previamente alineada, las piezas que corresponden a los soportes o bases de las bridas, las cuales se mecanizan de acuerdo al plano.

Montar, en el porta pinza de la fresadora, una fresa de vástago de 16mm para desbastar a lo largo de las piezas, y en ambos lados, con lo que se define la forma de T invertida en los soportes. El área de corte debe estar constantemente refrigerada para controlar el exceso de fricción, proteger la herramienta y lograr un óptimo acabado superficial.

Una vez mecanizadas las líneas a la izquierda y derecha de cada soporte, sin desmontar las piezas, hay que taladrar el agujero que atraviesa el soporte; en el cual, más adelante, se hará una rosca M10 x 1,25 UNC, que alojará el tornillo central que será el anclaje de las bridas.

Previamente, es indispensable ubicar el centro del agüero y realizar un taladrado inicial con una broca para centros número 4, para así después montar una broca de 8,5 mm en el husillo y perforar.

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Es muy importante la medición y alineación correcta de todos los agujeros de cada pieza ya que, en muchos casos, por errores de cálculo, se taladran y no coinciden entre ellos. De esto depende la buena sujeción y torque de las bridas.

Hecho el agujero, en cada soporte, hay que inclinar el cabezote de la fresa a 20º, para mecanizar la superficie en la que descansará el fijador o cuña de la brida. Si no se dispone de una fresa, con cabezal móvil, entonces es necesario cortar previamente un calzo de acero con la inclinación requerida, sobre el cual se colocan, uno a uno, los soportes y se ejecuta el corte.

Este calzo es muy útil, pues evita que el operario tenga que utilizar un goniómetro cada vez que monta una pieza para medir el ángulo de inclinación; así, simplemente, el operario ubica el soporte sobre el calzo, aprieta la prensa y procede cortar.

Después de maquinar la inclinación de 20º y tener lista la base del fijador o cuña, conviene aprovechar el montaje para taladrar, con sus respectivas brocas, el agujero pasante para la rosca M6 x 1.0 UNC y el agujero ciego de 8 mm, sin rosca, en los que se alojaran el tornillo de ajuste del fijador y la parte inferior del resorte, respectivamente. Previo un centrado y perforado inicial con broca para centros.

En el siguiente paso, hay que desmontar los soportes, pulirlos y limarlos con ayuda de una lima semifina, con el fin de retirar las rebabas sobrantes y desbastar los filos vivos.

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Después de pulir todos los cuatro soportes, hay que reubicarlos, uno por uno, verticalmente en la prensa de manera que el agüero pasante quede hacia abajo, con ello se procede a mecanizar tangencialmente el extremo frontal de cada soporte, según el plano.

Finalmente, el operario debe roscar con macho de forma manual los agujeros del soporte con roscas M10 x 1.25 UNC y M6 x 1.0 UNC, correspondientes al tornillo que ancla la T y al tornillo de ajuste del fijador o cuña, respectivamente.

Este paso es crítico, ya que muchas veces errores en el roscado final echan al traste todo el proceso de mecanizado. Así las cosas, es importante cuidar constantemente que el área de roscado éste muy bien lubricada con aceite de corte durante el proceso, utilizar machuelos de calidad sin desgaste y retrocediendo el volvedor un ¼ de vuelta, por cada vuelta completa en sentido de las manecillas del reloj, para romper la viruta.

Mecanizado de los fijadores en TLas T se mecanizan a partir de piezas de acero en forma de figuras geométricas de seis lados, cuyas caras rectangu-lares miden 23 mm de largo, 22 mm de ancho y 13 mm de espesor.

En este caso, no es necesario volver a alinear la prensa con respecto al cabezal, pues esto ya se realizó en el maqui-nado del soporte, entonces se debe proceder, inmediatamente, a montar las piezas en la prensa de la fresa y cortar los descargues laterales de cada pieza para formar la T.

En el mismo montaje conviene taladrar el agujero pasante para el tornillo M10 x 1.25; no es necesario roscar este agujero. Una vez hecho esto, desmontar y darle vuelta a la T para fresar el abocardado (alojamiento) del tornillo brístol M10 con una fresa 16mm. Ver plano

Este proceso se repite con cada una de las otras cuatro T, que hacen parte del sistema de fijación.


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Mecanizado de Fijadores o CuñasLos fijadores se mecanizan a partir de piezas de acero en forma de figuras geométricas de seis lados, cuyas caras rectangulares miden 27 mm de largo, 21.0 mm de ancho, y 13.05 mm de espesor.

a. Corte de cara superior: El operario debe sujetar longitudinalmente en la prensa de la fresa la pieza, correspondiente a la cuña de la brida, y monta en el porta herramienta un escariador, de 10 mm, para mecanizar la caras superior del fijador.

De esta manera, se debe proceder a realizar un descargue en la esquina derecha de acuerdo al plano. Con el fin de retirar el material sobrante para abrir espacio al corte de la superficie inclinada en la que irá el agujero y la cabeza del tornillo de rosca M6 x 1.0 UNC que aprieta la cuña al soporte.

Posteriormente, se debe inclinar el cabezal de la fresadora a 20º para mecanizar la superficie en la que se perforará el agujero del tornillo. En seguida, se desbasta la esquina del lado izquierdo de la pieza, en forma plana. En el mismo montaje, previo el centrado y perforado inicial con broca para centros, se puede taladrar un agujero pasante, con su respectivo abocardado, que alojará la cabeza del tornillo M6 x 1.

b. Corte de cara inferior: Una vez finalizado el proceso en la cara superior, se desmonta la pieza, se voltea y se reubica en la prensa de la fresadora para mecanizar el lado opuesto de la cara ya mecanizada previamente.

Con la inclinación del cabezal y la herramienta a 20º, a fresar en la cara inferior del fijador. Lo cual genera la superficie perfecta para acoplar esta pieza sobre el soporte. Después, hay que centrar y perforar el centro-punto para taladrar el agujero ciego que alojará la parte superior del resorte.

El resorte acomoda el fijador mientras que el tornillo aprieta o afloja el sistema, según convenga para el montaje. Es de-cir, se contrae y se expande para presionar la placa; este sistema, resorte/tornillo, controla la fuerza del fijador y gracias a que tiene forma de cuña, además de ejercer presión hacia el centro, también presiona hacia abajo.

Por último, hay que desbastar, tangencialmente, de la cara opuesta a la cuña, hasta obtener la medida longitudinal de la pieza, para que acople exactamente con la base del soporte. Este proceso se repite con cada uno de los cuatro fijado-res, que hacen parte del juego bridas que componen el sistema de fijación.


Lista de materiales y máquinas-herramientas

• AceroDF2oO1• FresadoradeTorretavertical• Prensadebanco• Segueta• Relojcomparador• Goniómetro• Calibrador• Escuadra• Rayador• Limasemifina• Aceitedecorte• Herramientasdecorte:fresasdevástagode10y16mm;brocasde8.5y

5;juegodemachosM10x1,25yM6x1,• Resortedecompresióndiámetro8x15mmdelongitud• Volvedor• TornilloscabezaAllenM10x1.25yM6x1.0

Dirección y revisión • EdgarAlfonsoGarzónSayer. Instructor Centro Metalmecánico Regio-

nal Distrito Capital [email protected]

• CarlosAugustoBlanco. Instructor Centro Metalmecánico Regional Distrito Capital [email protected]

Mecanizado• Estudiantes tecnólogos en diseño de piezas para la fabricación en CNC• OscarFelipeChaves.• WilliamLeonardoPinilla.• DiegoFernandoParraReyes.• ArturoAlexanderQuecanoCamargo.• JulioCesarPedrozaCortés.

Dibujo • Estudiantes tecnólogos en diseño de piezas para la fabricación en CNC• MónicaRozo.• NelsonArcila.

Fotografía y textos• CamiloMarínVillar.

Forma utilizar la brida en el montaje de material en la mesa de la fresadora.

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