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Ing. Industrial - Procesos Industriales PROCESOS DE MECANIZADO INTRODUCCIÓN Estos procesos permiten obtener piezas de forma complejas mediante el arranque continuo de viruta del material base, por lo general se parte de productos semi-elaborados tales como barras, placas, planchuelas, palanquillas y perfiles diversos. Las piezas obtenidas presentan dimensiones finales precisas y terminación superficial muy buena, superiores a las obtenidas por procesos de conformación plástica o fundición. El trabajo de formado mediante el arranque de viruta requiere el conocimiento de una serie de temas que están relacionados entre si: a) Ciclos y métodos de trabajo. b) Máquinas-herramientas. c) Herramientas. d) Tiempos de producción e) Utilajes. En efecto, la máquina-herramienta está constituida por un conjunto de órganos capaces de imprimir los movimientos a la herramienta y a la pieza a trabajar, de modo que esta última, con el arranque de viruta efectuado, adquiera una forma determinada. Dicha definición puede ocurrir gradualmente en una o varias operaciones a realizar con una o varias máquinas-herramientas, según un método y un ciclo de fabricación previamente estudiados; las herramientas, aplicadas a los órganos adecuados de la máquina, emplean un cierto tiempo para arrancar el material de la pieza y definir la forma. La mayoría de las veces, par poder realizar una fabricación, es necesario recurrir a ciertos equipos auxiliares, llamados corrientemente utilajes. Mecanizabilidad de los materiales. La mecanizabilidad de un material metálico se expresa como la mayor o menor resistencia con que éste se opone al arranque de viruta. La dificultad para mecanizar un metal es mayor a medida que aumenta la dureza y resistencia mecánica. Página 1 de 72

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Ing. Industrial - Procesos Industriales

PROCESOS DE MECANIZADOINTRODUCCIÓN

Estos procesos permiten obtener piezas de forma complejas mediante el arranque continuo de viruta del material base, por lo general se parte de productos semi-elaborados tales como barras, placas, planchuelas, palanquillas y perfiles diversos.Las piezas obtenidas presentan dimensiones finales precisas y terminación superficial muy buena, superiores a las obtenidas por procesos de conformación plástica o fundición.El trabajo de formado mediante el arranque de viruta requiere el conocimiento de una serie de temas que están relacionados entre si:

a) Ciclos y métodos de trabajo.b) Máquinas-herramientas.c) Herramientas.d) Tiempos de produccióne) Utilajes.

En efecto, la máquina-herramienta está constituida por un conjunto de órganos capaces de imprimir los movimientos a la herramienta y a la pieza a trabajar, de modo que esta última, con el arranque de viruta efectuado, adquiera una forma determinada. Dicha definición puede ocurrir gradualmente en una o varias operaciones a realizar con una o varias máquinas-herramientas, según un método y un ciclo de fabricación previamente estudiados; las herramientas, aplicadas a los órganos adecuados de la máquina, emplean un cierto tiempo para arrancar el material de la pieza y definir la forma. La mayoría de las veces, par poder realizar una fabricación, es necesario recurrir a ciertos equipos auxiliares, llamados corrientemente utilajes.

Mecanizabilidad de los materiales.

La mecanizabilidad de un material metálico se expresa como la mayor o menor resistencia con que éste se opone al arranque de viruta.La dificultad para mecanizar un metal es mayor a medida que aumenta la dureza y resistencia mecánica.Cabe resaltar que los metales blandos presentan un índice de baja mecanizabilidad debido al efecto de empastado de la herramienta de corte y la elevación de la temperatura por la mayor fricción.

Principales procedimientos tecnológicos aptos para la obtención de piezas en bruto o acabadas con arranque de viruta.

1) Torneado.2) Taladrado o agujereado.3) Escariado, mandrilado4) Limado.5) Cepillado o planeado.6) Mortajado.7) Brochado.8) Fresado.9) Aserrado (o tronzado).10) Rectificado.11) Bruñido o lapidado.

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Elección de la máquina-herramienta

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La elección de la máquina-herramienta, que satisfaga las exigencias tecnológicas, debe hacerse de acuerdo con los siguientes factores:

a) Según el aspecto de la superficie que se desea obtener. De acuerdo a la forma de las distintas superficies parciales simples del elemento a mecanizar, se deben deducir los movimientos hipotéticos de la herramienta y de la pieza., y elegir la máquina herramienta que desarrolla esos movimientos. Por ejemplo, la formación de un sólido de revolución, que se origina por rotación alrededor de un eje, no podrá obtenerse sino es por medio de una máquina de movimiento rotatorio continuo (como el torno), la cual permite la rotación de la pieza alrededor de su eje y consiente el movimiento longitudinal y transversal de la herramienta. Con los mismos criterios, la mecanización de un plano se desarrollará con una máquina de movimiento rectilíneo alternado (como la cepilladora).

b) Según las dimensiones del elemento a someter a la operación establecida previamente. Además de la elección del tipo de máquina, debemos limitar la elección en relación a la potencia que deberá necesitarse; potencia que está en función de la velocidad de corte, del avance, de la profundidad de la pasada y de la dureza del material a trabajar.

c) Según la cantidad de piezas a producir. Sugiere el empleo de una máquina de tipo corriente, de una máquina semiautomática o automática o de algún equipo especial. (En general se emplean máquinas corrientes para producciones pequeñas y máquinas especiales automáticas para producciones grandes).

d) Según la precisión requerida. Para trabajos de precisión se deberán elegir las mejores máquinas con suficiente capacidad para acabar las superficies con las dimensiones de tolerancias requeridas.

Conveniencia de elección de una máquina-herramienta en función de la cantidad de piezas a producir.

Es natural que un determinado elemento, al poderse realizar con diversos tipos de máquina, sea objeto de examen desde el punto de vista económico. Una pieza cualquiera puede ser realizada en una máquina común, semiautomática, automática o especial. Suponiendo tener todas estas máquinas a disposición se deberá decidir, en base a un balance económico de conveniencia, cual será el tipo de máquina-herramienta más rentable para tal producción. En líneas generales es válida la siguiente regla: entre dos máquinas-herramientas para desarrollar un mismo trabajo es más rentable la que requiere un mayor tiempo de preparación. En otros términos: el mayor trabajo que requiere la preparación de una máquina, respecto a otra concurrente, es recompensado por una mayor producción. Esta regla resulta evidente cuando se piensa que una máquina-herramienta, para que sea más rentable, presenta unos automatismos que, para ser puestos a punto en un determinado trabajo, requieren un mayor tiempo de regulación y emplazamiento de las herramientas u otros utilajes.Supongamos que queremos comparar los costes de producción de un cierto elemento que puede, indiferentemente, construirse con una máquina A de rendimiento menor que con una máquina B de rendimiento mayor. Llamamos con:

TA = Tiempo en minutos necesario para preparar la máquina A de rendimiento menor.TB = Tiempo en minutos necesario para preparar la máquina B de rendimiento mayor.tA = Tiempo en minutos necesario para producir una pieza con la máquina A.tB = Tiempo en minutos necesario para producir una pieza con la máquina B.cm = Coste de la mano de obra (comprendidos gastos generales).CA = Coste total de la pieza mecanizada con la máquina A.

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CB = Coste total de la pieza mecanizada con la máquina B.n = Número de piezas a producir.

Se tiene que:

CA = ( tA + TA/n ) cm

CB = ( tB + TB/n ) cm

Igualando estos costos y operando algebraicamente se tiene la siguiente expresión:

n = ( TA – TB ) / ( tA- tB )

Que nos da el número de piezas que es indiferente efectuarlas en cualquiera de las dos máquinas.Si el número de piezas a fabricar es mayor que el valor n de equilibrio, se optará por la máquina de mayor rendimiento, y por el contrario si es menor se optará por la máquina de menor rendimiento.

CORTE DE LOS METALES CON HERRAMIENTAS.

Generalidades

Por herramienta se entiende aquel instrumento que, por su forma especial y por su modo de empleo, modifica paulatinamente el aspecto de un cuerpo metálico hasta conseguir el objeto deseado, empleando el mínimo tiempo y gastando la mínima energía a fin de satisfacer también el factor comercial que tiende al coste mínimo.Con la herramienta se separa el material sobrante arrancándolo racionalmente de la masa metálica. El material extraído, que puede asumir diferentes aspectos característicos (hoja, rizo, granillo, aguja, etc.) recibe el nombre de viruta.

Denominación de los ángulos de la herramienta.

Superficie de ataque, la cara AB de la cuña.Superficie de incidencia, la cara AC de la cuña.

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Ángulo de ataque, el ángulo α formado por la cara AB de la cuña respecto a la dirección normal NN’.Ángulo del filo cortante, el ángulo β formado por las dos caras AB y AC de la cuña.Ángulo de incidencia, el ángulo δ formado por la cara AC de la cuña respecto de la dirección SS’ del movimiento de la herramienta.Ángulo de corte o trabajo, el ángulo γ suma de los ángulos β y δ.Ángulo de desprendimiento, el ángulo formado por las caras AB de la cuña respecto al plano del dibujo.

Materiales para herramientas.

a) Aceros.

1) Aceros al carbono. Tienen una proporción de C que varía entre 0,7 y 1,5 %. Se emplean en herramientas a usar en los siguientes casos: a) para producciones a pequeña escala, b) para trabajos de acabado a baja velocidad de corte. Pierden el filo a temperaturas de 200 a 250 º C.

2) Aceros rápidos. Conformados con una aleación hierro-carbono (0,7 a 1,5 % de C) a la cual se le ha añadido un elevado porcentaje de wolframio (del 13 al 19), de cromo (del 3,5 al 4,5 %) y de vanadio (del 0,8 al 3,2 %). Estos aceros permiten redoblar las velocidades, perdiendo su filo a los 600º C.

3) Aceros extra-rápidos. Estos tipos de aceros contienen un agregado de cobalto (del 4 al 12 %). Tienen una notable resistencia al desgaste aun a temperaturas superiores a los 600º C y se puede trabajar a velocidades más elevadas.

b) Aleaciones duras (estelitas) . Se forman con la fusión a elevadas temperaturas ( 2.800º C) de wolframio (10 a 20 %), cromo (20 a 35 %), cobalto (30 a 35 %), molibdeno (10 a 20 %) y hierro (hasta 10 %). Soportan temperaturas de trabajo de hasta 850º C. Se presentan en forma de plaquitas soldadas a un mango de acero al carbono.

c) Carburos metálicos . El wolframio con el humo negro mezclados y llevados al horno eléctrico a 1.485º C, forman los cristales de carburo de wolframio, que finalmente pulverizados y mezclados con otros polvos de carburo de titanio o de cobalto, son aglomerados por compresión en adecuadas estampas (a 30 kg/mm2), las plaquitas obtenidas se someten luego a la sinterización a la temperatura de 1.400-1.700º C. Se presentan como placas soldadas con cobre a mangos de acero al carbono. Estas placas se conocen con el nombre de Widias. Soportan temperaturas de hasta 900º C.

d) Materiales cerámicos . Por material cerámico se entiende el producto sinterizado del óxido de aluminio α (llamado corundum o alúmina sinterizada α-Al2O3)) combinado con el óxido de sodio (Na2O) y el óxido de potasio (K2O).Estos materiales aleados con SiO2, constituyen el cementante para sinterizar a la temperatura de 1.800º C.

e) Diamantes . Se tienen dos tipos de diamantes para usos industriales: los negros y los blancos. Los diamantes negros son de una sola masa compacta, sin planos, y se los emplea para corregir el perfil de una muela, engastados en un manguito metálico. El diamante blanco es de origen volcánico, constituidos por cristales blanquecinos sin planos de exfoliación. Se emplean, además de para rectificar las muelas, también para las operaciones de mandrilado de agujeros y de torneado con la finalidad de conseguir superficies especulares y de precisión.

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La siguiente figura muestra la fijación mecánica de una plaquita de cerámica en el extremo del mango de una herramienta de torno.

Líquidos refrigerantes y lubricantes.

Se ha demostrado que la lubricación y el enfriamiento mejoran las condiciones de corte. En principio se usó agua, después las soluciones de agua y jabón, ya que el agua sola oxidaba el acero. Estas soluciones no se mostraban satisfactorias a efectos de lubricación. Tras muchas pruebas se llegó a la conclusión de que el aceite además de su poder refrigerante, tiene un notable poder lubrificante que disminuye la pérdida debida al trabajo de rozamiento durante el mecanizado, y que mejora el acabado superficial de la pieza.Los tipos de líquidos de corte usados son los siguientes:

Aceites puros.

1) Aceites minerales. obtenidos de la destilación del petróleo.2) Aceites vegetales. A estos pertenece el aceite de colza y otros obtenidos de plantas o

semillas.3) Aceites animales. Pertenecen a estos el aceite de sebo y otros obtenidos de órganos

animales.4) Aceites mixtos. Son mezcla de aceites vegetales o animales y aceites minerales.5) Aceites al bisulfuro de molibdeno. Ofrecen como característica la lubricación a elevadas

presiones y la de facilitar el deslizamiento de la viruta sobre la cara de la herramienta (debido al MoS2 en polvo que posee el máximo poder lubricante).

Aceites emulsionables. Se obtienen mezclando el aceite mineral con agua en proporciones adecuadas.

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PROCESO DE TORNEADO

Este proceso es utilizado para la fabricación de piezas de revolución.La operación se lleva a cabo en la máquina llanada TORNO que hace girar la pieza sobre su eje longitudinal y el filo de la herramienta toca el material arrancando viruta.

TORNOS

Torno paralelo

El sólido a trabajar se fija sobre la parte giratoria de la máquina (plato) mientras la herramienta, casi siempre de un solo corte, se fija en la parte móvil de traslación longitudinal y transversal (carro).El cabezal proporciona al plato el movimiento de rotación; los carros asumen el movimiento de avance y traslación. Con el torneado se pueden obtener principalmente:

- Superficies cilíndricas- Superficies planas- Superficies cónicas- Superficies esféricas- Superficies perfiladas- Superficies roscadas

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Métodos de trabajo

El torno paralelo ofrece dos posibilidades características de colocación de la pieza:a) En voladizo, sobre plato universal (fig. a)b) Entre dos puntas (fig. b)

Con el torno paralelo se pueden realizar numerosas operaciones, entre ellas el torneado cónico, que puede ser exterior o interior, el moleteado y el roscado.

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Algunos tipos de tornos paralelos permiten el montaje de una torreta especial, que es capaz de presentar ordenadamente una secuencia de herramientas como en los tornos semiautomáticos.

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Tornos semiautomáticos de torre (revolver).

La evidente incapacidad del torno paralelo para desarrollar trabajos en grandes series, a inducido a los técnicos constructores a presentar un tipo de torno más sólido y resistente, provisto del carro normal longitudinal y de un segundo carro (también dotado de movimiento longitudinal), que lleva una torre giratoria porta-herramientas, de seis posiciones. Esta torre que representa precisamente la característica de la semiautomaticidad del torno, puede girar un sexto de vuelta presentando una nueva herramienta cada vez que el carro se hace desplazar hacia la derecha. De este modo es posible repetir normalmente, como se requiere en los trabajos en serie, un ciclo preestablecido de operaciones elementales. También la torreta anterior del carro normal ofrece la posibilidad de montar cuatro herramientas diferentes, mientras que la posterior admite una. Por consiguiente puede montar en total once herramientas que, presentándose ordenadamente según el orden fijado, ejecutan, respectivamente, otras tantas operaciones sobre el mismo elemento sin necesidad de desmontarlo de la máquina.

Tornos automáticos de torre.

Este tipo de máquina tiene la característica de desarrollar en forma automática el ciclo completo de trabajo. Para ello el carro longitudinal porta-torre avanza según una alimentación preestablecida, luego se para al término de la fase de trabajo y permite a la torre girar un sexto de vuelta presentando una o varias herramientas; el mismo carro avanza nuevamente para cumplir la nueva fase y luego se para; prosiguiendo de este modo se desarrollan, con el giro completo de la torre, las seis fases. En el momento oportuno también el carro transversal se mueve automáticamente, avanzando según una alimentación regular y parándose rápidamente en dos segundos. Seguidamente las herramientas retornan a su posición neutra al principio de la carrera.Los movimientos de traslación de los carros se realizan por medio de levas.

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Herramientas para tornear.

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PROCESOS DE TALADRADO

El fin primordial de este proceso es efectuar agujeros. Las taladradoras (o perforadoras) ofrecen la posibilidad de realizar un hueco cilíndrico en una masa metálica, mediante una herramienta de dos filos llamada broca.La elección de la taladradora, del método y del utilaje apto para realizar el agujero de una pieza, debe hacerse en relación a los siguientes factores:

a) Forma de la pieza.b) Sus dimensiones.c) Número de agujeros que requiere.d) La cantidad a producir.e) Variedad de diámetros de los agujeros de un mismo elemento.f) Grado de precisión requerido en el taladrado.

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La ejecución de los agujeros puede realizarse con:- Taladradoras portátiles.- Taladradoras sensitivas o de palanca.- Taladradoras de accionamiento mecánico.- Taladradoras de mando numérico.

Taladradoras portátiles.

Ciertos elementos de notables dimensiones, como bancadas, bastidores de madera ya montados, etc., pueden requerir la ejecución de agujeros en posiciones difíciles. En ciertas ocasiones se está obligado a recurrir a las pequeñas y manejables taladradoras. La fuerza de avance viene dada directamente por la presión muscular del operario, mientras el giro de la broca viene dado por un motor eléctrico incorporado en la misma taladradora.

Taladradoras sensitivas.

El movimiento de avance del portabrocas es generado por la fuerza muscular del operario, con su mano derecha, sobre el extremo de la palanca de accionamiento de la cremallera, a fin de vencer la fuerza que poco a poco encuentra la broca; por dicho motivo, estas taladradoras han sido llamadas sensitivas.

Taladradoras de columna.

Las taladradoras de columna ofrecen la posibilidad de realizar el taladrado en elementos en elementos de las más variadas formas, igualmente en serie, con utilajes adecuados. Dichas máquinas se caracterizan por tener una columna de unión entre la base y el cabezal; este último está destinado como se sabe, a producir el avance y el giro del portabrocas. En la columna va montada la mesa portapiezas, que puede desplazarse en altura.

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Taladradoras radiales

Los elementos de grandes dimensiones, que deben taladrarse en diversos puntos muy distantes de la periferia, no pueden colocarse en las taladradoras de columna; el borde de delimitación de la pieza tropezaría contra las paredes de la columna, impidiendo el acercamiento del eje del agujero a ejecutar hacia el del portabrocas. La taladradora radial, por la posibilidad que ofrece el cabezal portabrocas de alejarse del eje de la columna, resuelve dicho problema.

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El usillo de las taladradoras radiales puede trasladarse paralelamente a distintos puntos para taladrar, sin necesidad de mover la pieza; esto es una gran ventaja en el sentido de aliviar la fatiga del operario y reducir el tiempo de producción.

Taladradoras múltiples.

Son máquinas empleadas para elementos que deben producirse en grandes series. Deben su origen a aplicaciones y adaptaciones de cabezales de varios usillos sobre simples taladradoras de columna.Fueron las continuas exigencias de producción que indujeron a la construcción de taladradoras de múltiples portabrocas. Los cabezales pueden contener de 8 a 54 portabrocas.Entre los elementos que se prestan al taladrado múltiple distinguimos especialmente: cárters y culatas de motores, cambios de velocidades, etc.

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Herramientas para taladrar.

Brocas helicoidales. Son las herramientas conocidas universalmente y las más extendidas por su aplicación común de hacer agujerosLas brocas helicoidales deben dar los siguientes resultados:

a) Producir agujeros de precisión y rectosb) Penetrar fácilmente en el material con el mínimo gasto de energía.c) Descargar fácilmente la viruta a lo largo de las ranuras helicoidales.d) Máxima duración del filo cortante y, por tanto, mínimo desgaste de la broca.

Para lograr todo esto es necesario que la brocas reúnan las características siguientes: 1) Ángulos de corte correctos.2) Ángulos de inclinación de las ranuras helicoidales correcto en relación a la clase de material

a trabajar.3) Un buen centrado de toda la herramienta.

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El ángulo φ de la punta debe medirse con un calibre especial dispuesto según la línea xx. Dicho ángulo para trabajos normales en acero y fundición se fija en la medida: Φ = 116 a 120ºPara la fundición es aconsejable un afilado especial, tal como muestra la figura:

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ESCARIADO O MANDRINADO

Generalidades.

Esta operación consiste en ensanchar una cámara cilíndrica o un agujero, a fin de dejarlos exactamente a la medida deseada. El mandrilado realizado con la mandrinadora presenta mucha analogía con el torneado, por el hecho de que la herramienta arranca la viruta según una trayectoria circular; pero a los efectos del movimiento fundamental, colocación de la herramienta y de la pieza, presenta notables diferencias. En efecto el movimiento fundamental lo tiene la herramienta, mientras el movimiento de avance (rectilíneo y constante) lo tiene la pieza o la herramienta.. Por esta importante diferencia, respecto al torneado, la herramienta va montada sobre un mandril especial giratorio, mientras la pieza es fijada sobre la bancada de la máquinaLas operaciones en las mandrinadoras son preferidas para aquellos elementos de gran volumen y, por lo tanto, poco manejables, como cabezales de máquinas, bancadas de motores, etc., para los cuales resulta dificultoso y peligroso su montaje en los platos giratorios de los tornos.

Mandrinadoras universales horizontales

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Métodos de trabajo

Con la mandrinadora universal se pueden efectuar las operaciones siguientes:a) Mandrinado cilíndrico, haciendo avanzar el carro (con la pieza montada sobre el mismo) en

dirección paralela al eje de rotación del movimiento principal (fig. a).b) Rebajado o refrendado, haciendo avanzar la herramienta radialmente respecto al eje de

rotación (fig. b).c) Mandrinado cónico, mediante un movimiento combinado del carro con el plato (fig. c).d) Mandrinado esférico, (fig. d).e) Fileteado f) Fresado

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Herramientas para mandrinar

Cuchillas

Se denominan con este nombre porque tienen la forma plana y el filo de corte recto similar al de un cuchillo. Estas cuchillas son adecuadas para el mandrilado circular a modo de corona alrededor de un agujero y en sentido perpendicular al mismo. También se pueden construir cuchillas de doble filo para alisados.

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Barrenas o herramientas de penetrar helicoidales

Se emplean para ensanchar los agujeros dejados de fundición o previamente desbastados, hasta un diámetro de 100 milímetros.

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Escariadores

Los escariadores se pueden considerar como herramientas de penetrar de muchos filos de corte. Además de servir para ensanchar los agujeros también sirven para calibrarlos. El espesos del material a arrancar es muy pequeño (de 0,1 a 0,4 milímetros sobre el diámetro del agujero).

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LIMADORAS

Generalidades.

La operación realizada con esta máquina se llama limado; el arranque de viruta se produce mediante la acción de una herramienta monocortante que se mueve linealmente con movimiento alternativo de vaivén sobre la superficie plana de un cuerpo. La herramienta tiene el movimiento principal, mientras que la pieza tiene el movimiento de alimentación. De este modo la pieza fijada sobre la mesa de la máquina llamada limadora, pasa por debajo de la herramienta en toda su superficie, a fin de obtener un plano. Por tener las limadoras una carrera limitada (máximo 500 mm; excepcionalmente 1.000 mm) admiten la elaboración de piezas de tamaño medio.

Limadoras

Un dibujo en perspectiva de estas máquinas se muestra en la siguiente figura:

La limadora se compone esencialmente de una bancada A de fundición, en forma de caja, con una amplia base. En la parte superior van las guías por las que se desliza el carro B, en cuya cabeza va el carrillo portaherramientas C; dicho carrillo además de ser inclinable, puede subir o bajar mediante un tornillo sin fin, maniobrado por la manecilla posterior, para poder regular la profundidad de la pasada.. El bloque portaherramienta puede oscilar alrededor de un eje para

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permitir que la herramienta, en su carrera de retroceso, no fuerce contra las paredes del material en elaboración. Evidentemente el carro B, que realiza el movimiento intermitente, puede regularse en carrera y velocidad.La mesa D portapiezas puede subir o bajar maniobrando a mano un tornillo. Mediante el accionamiento del husillo E, movido intermitentemente por el dispositivo de trinquete F, la mesa D adquiere el movimiento transversal de alimentación, que tiene por objeto llevar, a cada carrera completa del carro B, nuevo material debajo de la herramienta. Es natural que el avance de la mesa esté sincronizado con el movimiento del carnero.

Métodos de trabajo.

Con las limadoras se pueden realizar además del aplanado de superficies, también el rasurado de árboles, el perfilado de punzones para estampas, ajustes a cola de milano, etc.

CEPILLADORAS

Generalidades.

El cepillado o planeado es una operación muy parecida al limado, porque consiste en arrancar linealmente la viruta de la superficie plana de un cuerpo, actuando con una herramienta

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monocortante. En este caso sin embargo, es la pieza (en lugar de la herramienta) la que tiene el movimiento principal, alternativo de ida y vuelta, mientras la herramienta (en vez de la pieza) tiene el movimiento de alimentación.La operación de cepillado se efectúa con las máquinas llamadas cepilladoras. Con estas máquinas se ha vencido el problema de la ejecución de superficies planas en piezas de grandes dimensiones (de longitud superior al metro).

Cepilladoras

Se pueden clasificar en relación a su forma constructiva en:a) Cepilladoras de dos montantes (cepillos puente)b) Cepilladoras de un solo montante.

Hemos dicho que la mesa es el órgano que realiza el movimiento fundamental; añadimos que la velocidad de retroceso es superior a la de avance según la relación 1,5 a 4. Esta es una de las principales características de las cepilladoras.

Herramientas para cepillar.

Según las funciones a que son destinadas, las herramientas pueden ser de diversas formas, las cuales, en realidad, son las mismas que las adoptadas para el torno.

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En las cepilladoras se adopta para las herramientas la forma acodada para el mango, para evitar que la herramienta tropiece y, por consiguiente, se rompa, debido al momento flector originado por la reacción de las fuerzas de corte.

MORTAJADORAS

Generalidades.

La operación mecánica durante la cual se arranca material linealmente en el interior de un agujero o de una cámara se llama mortajado. Esta operación se realiza en una máquina llamada mortajadora, y con una herramienta que se mueve verticalmente con movimiento alternativo de ida y vuelta. El movimiento fundamental lo tiene, por consiguiente, la herramienta, mientras el movimiento de alimentación lo tiene la pieza.Con las mortajadoras se pueden realizar diversos tipos de ranuras en agujeros. Es natural que, para poder hacer más de una ranura según una división equiangular, o también agujeros cuadrados o hexagonales, es necesario disponer de un cabezal divisor.

Mortajadoras.

En la siguiente figura está representada una mortajadora de montante sencilla. El montante A es de fundición y es parte integral de la bancada. En la parte superior va montado el carro o una plataforma inclinable, entre cuyas guías se desliza la placa portaherramientas B, la cual tiene un

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movimiento alternativo por estar unida a una biela y esta a una excéntrica. La mesa C portapiezas puede deslizarse sobre un carro, el cual, a su vez, se mueve sobre las guías superiores de un brazo que puede regularse en altura. Dicho brazo se desliza sobre las guías verticales del montante A. Para la regulación y los movimientos del carro, banco y mesa se maniobran los respectivos volantes.

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Herramientas para amortajar.

La herramienta para amortajar se diferencia de las demás por la posición del filo de corte respecto del eje del agujero en el que debe operar; se deriva que la herramienta está esencialmente solicitada a compresión (en el caso en que el trabajo se efectúe en mortajadoras corrientes).Un tipo de herramienta, con plaquita de metal duro esta representado en la siguiente figura.

BROCHADORAS

Generalidades

Se llama brochado la operación que consiste en arrancar linealmente y progresivamente la viruta de una superficie de un cuerpo mediante una sucesión ordenada de filos de corte; la herramienta especial se llama brocha, y la máquina que permite realizar la operación brochadota. El brochado puede ser interior, si la herramienta opera dentro de un agujero pasante (para transformar el perfil), o exterior, si la herramienta opera sobre una superficie abierta. El brochado, en cada caso, se ejecuta en una máquina de movimiento rectilíneo.

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Brochadoras para interiores.

Las máquinas más corrientes que realizan el brochado interior tienen el husillo dispuesto según un eje horizontal.Con el brochado interior se pueden hacer uno o dos chaveteros en agujeros redondos, o bien transformar el perfil de un agujero de redondo a acanalado, estriado, cuadrado, hexagonal, etc.

El paso forzado de la herramienta a través del agujero de la pieza puede hacerse de dos modos: solicitando la brocha a tracción o a compresión. Se usa el primer sistema siempre que sea indispensable el empleo de brochas largas, que arrancan, en consecuencia, mucho material. El segundo sistema es utilizado para las brocha muy cortas, teniendo la operación el objeto de calibrar un agujero practicado anteriormente; las brochas largas se romperían rápidamente por la excesiva carga de punta (pandeo) que soportarían durante el desarrollo de la operación.

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Brochadoras de exteriores.

Estas máquinas también pueden ser construidas con una disposición horizontal o vertical. Sirven para realizar un semiacabado o acabado de perfiles exteriores.

En la figuran se observa la pieza a (cabeza de biela) fijada sobre el utilaje A solidario de la base B de la máquina. La serie de cuatro brochas C, C’, D, D’, iguales dos a dos, pero con los dientes de

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corte inclinados en sentidos opuestos, son fijadas al portabrochas E mediante varios tornillos. Dicho portabrochas, a su vez, va fijado al carro F de la máquina.Los dientes de la brocha, durante su carrera descendente del carro, arrancan progresivamente el material de espesor S, para producir los planos de unión de la tapa con los respectivos del cuerpo de la biela.

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Perfil de los dientes de una brocha.

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FRESADORAS

Generalidades.

El fresado es un procedimiento de elaboración mecánica mediante el cual una herramienta (fresa), provista de aristas cortantes dispuestas simétricamente alrededor de un eje, gira con movimiento uniforme y arranca el material al elemento que es empujado contra ella. El movimiento de alimentación del elemento va vinculado al movimiento rotativo de la fresa, por lo que cada diente arranca la porción de material (viruta) que le corresponde. Dicha viruta, contrariamente a la producida en el torneado, tiene un espesor variable, y es muy parecida a una coma.La máquina que realiza el fresado se llama fresadora. El movimiento elemental de rotación lo tiene la herramienta, mientras el de alimentación o avance generalmente es asumido por la pieza.En el fresado se distinguen dos modos de arrancar la viruta:

a) Mediante herramientas de corte periféricob) Mediante herramientas de corte frontal.

Para la realización de estos métodos, y para muchas otras exigencias de carácter técnico, debidas especialmente a la variedad de las formas según las cuales se presentan las piezas y los perfiles de las superficies a fresar, existen varios tipos de fresas cuya denominación deriva también de la disposición del eje de rotación del mandril portaherramienta. Así, por ejemplo: una fresadora que tiene el mandril o husillo principal según un eje horizontal, se llama fresadora horizontal; una fresadora con el mandril según un eje vertical, se llama fresadora vertical; si la fresadora permite indistintamente la disposición de la herramienta según una de los dos ejes, o también según un eje oblicuo cualquiera, entonces se denomina fresadora universal.

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Fresadoras horizontales.

Las fresadoras para rendir deben ser de sólida construcción, porque el eje portafresa está sometido a grandes esfuerzos de torsión debidos a la herramienta, la cual acomete, con sus aristas de corte, un amplio arco de la superficie de la pieza. Dichos esfuerzos varían también en intensidad según una frecuencia que puede producir, en la máquina, si no es suficientemente robusta, vibraciones perjudiciales.En la siguiente figura se muestra una sección de una fresadora horizontal.

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Fresadoras verticales.

En muchos trabajos es necesario girar la fresa según un eje vertical. Para responder a estas exigencias se han construido las fresadoras verticales. La siguiente figura muestra una sección de una fresadora vertical.

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Divisor universal

Es un accesorio típico de las fresadoras universales que sirve para los siguientes objetos:1) Sostener la pieza durante todo el tiempo de la operación.2) Permitir realizar un determinado número de fresados equiangulares alrededor de una

circunferencia.3) Permitir ejecutar ranuras helicoidales a lo largo de una superficie cilíndrica.

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Fresas

Las fresadoras modernas satisfacen los requisitos de solidez, precisión y gran potencia; es natural que también las fresas deban concurrir con su forma racional a ofrecer el máximo rendimiento. Para estas exigencias se ha estudiado un perfil de diente más robusto que, soportando un mayor esfuerzo, admite una mayor profundidad de pasada, un avance más rápido y una velocidad tangencial más elevada. Las fresas de gran rendimiento, construidas especialmente para las operaciones de desbaste, deben estar provistas de un dentado muy entrado para acoger mayor volumen de viruta producida. El perfil de diente reforzado de la figura b satisface dichas exigencias. El perfil de diente c llamado curvilíneo, es también muy robusto; es racional porque su sección crece hacia la base.

Podemos distinguir las siguientes principales formas de fresas:1) Cilíndricas2) Cónicas.3) De forma.

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RECTIFICADORAS

Generalidades

La operación que se realiza con las rectificadoras se llama rectificado.Es indispensable en particular para los elementos de acero templado, ya que al haber sido sumergidos en un baño de enfriamiento han sufrido deformaciones más o menos acusadas. Por tanto con el rectificado es posible corregir todas aquellas imperfecciones de naturaleza geométrica causadas por el temple, como la excentricidad de una pieza cilíndrica respecto a su eje de rotación, la rugosidad de una superficie, etc. También es posible pulir y llevar las dimensiones de una pieza según medidas que entren en el orden de las milésimas de milímetro.Por los fines perseguidos con el rectificado se entrevé la necesidad de emplear, como medio de arrancar el material, los abrasivos. Las herramientas fabricadas con estos materiales, conocidas con el nombre de muelas, asumen las formas geométricas representadas por sólidos de revolución alrededor de un eje. Existe un vasto surtido de muelas que se diferencian entre si por el perfil, grano y dureza. Los perfiles y las dimensiones están normalizados según tablas apropiadas; el grano se ha clasificado en: muy grueso, grueso, medio, fino, muy fino y polvo; la dureza depende del aglomerante, que puede ser cerámico, de silicato, goma laca, goma vulcanizada, de resinas

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sintéticas. En otros términos los abrasivos forman parte activa de la muela, o sea la que, actuando de herramienta, produce la viruta. Esta parte activa está constituida por granos de Corindon y de Carborundum. El aglomerante o cemento, que lleva conjuntamente los granos de abrasivo, da la forma y consistencia a la muela (dureza). La velocidad periférica durante el trabajo de arranque de viruta, es muy elevada; la muela debido al rozamiento producido por el frotamiento con la superficie de la pieza, se desgasta y pierde el perfil inicial, po lo que es necesario reavivarla de vez en cuando con una herramienta de diamante.Los diferentes tipos de muelas son utilizadas también en diferentes tipos de máquinas llamadas rectificadoras, que se diferencian unas de otras por las diversas características que presentan y por los diversos cometidos que deben realizar. Las rectificadoras pueden dividirse en:

a) Rectificadoras de exteriores.b) Rectificadoras de interiores.c) Rectificadoras universales.d) Rectificadoras sin centros.e) Rectificadoras verticales.f) Rectificadoras horizontales.g) Rectificadoras especiales.

En la construcción de motores de explosión son necesarias, para algunos elementos de importancia capital, máquinas especiales, que pueden ser: rectificadoras para cigüeñales, para árboles de levas, para cilindros.

Métodos de trabajo.

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AMOLADO

Su principal aplicación es para la eliminación del sobremetal, metal oxidado o defectos superficiales en piezas en bruto de laminación, forja o fundición en general.Se utilizan muelas de grano grueso, mediano o fino que tienden a eliminar la mayor cantidad de material sobrante en el menor tiempo posible.Produce superficies con mala terminación y poca precisión.

MUELAS

Las muelas son necesarias en las siguientes ocasiones:1. En el desbaste, donde es requerido un simple arranque de material sin mucha precisión ni

pulido (desbarbado de piezas fundidas, etc.)2. En el rectificado, donde la muela debe determinar superficies lisas y de precisión.3. En el afilado, donde la muela regenera el filo de corte (según una relativa precisión) de los

ángulos característicos de una herramienta.Las condiciones de trabajo deben elegirse oportunamente, considerando:

a) La calidad del abrasivo (en función de la calidad y dureza del material a trabajar).b) El tamaño del grano (en función del grado de pulido que se desea obtener).c) El tipo de aglomerante.d) La velocidad de la muela.e) La velocidad de la pieza.f) La profundidad de la pasada.g) La velocidad de avance lateral.h) La clase y cantidad de líquido refrigerante.

Tipos de abrasivos.

Los abrasivos pueden ser naturales o artificiales. Entre los naturales citamos:a) El cuarzo, el gres, la sílice y la arena, muy similares entre si, compuestos casi siempre de

óxidos de silicio (SiO2).b) El esmeril, corindón, granado, a base de sesquióxido de aluminio (AL2O3).c) El diamante

Los abrasivos artificiales, que son denominados por los fabricantes con varios nombres, pueden ser a base de:

a) Sesquióxido de aluminio, llamado alundum.b) Carburo de silicio (SiC), llamado carborundum, crystolon o tambien korundum.c) Carburo de boro, llamado diamante negro o Norbide.d) Diamante.

BRUÑIDORAS

Generalidades.

Existen órganos mecánicos los cuales, por su particular función, requieren algunas superficies superpulidas. Las rectificadoras normales por cuanto entran en el orden de precisión, en la milésima de milímetro, no satisfacen tal exigencia. Se sabe que cuanto mayor es el grado de acabado de una

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superficie, tanto mayor es la oposición al rozamiento, a la corrosión y a las tensiones alternadas del material. El bruñido, por tanto, se compromete a dar a una superficie un aspecto de espejo con rugosidades por debajo de la micropulgada.El principio del bruñido consiste en frotar repetidamente una piedra abrasiva (de grano muy fino) sobre la superficie de un cuerpo.En caso de que la superficie sea cilíndrica, la pieza a se hace girar alrededor de su eje, mientras la piedra abrasiva A, que abarca un sector de la pieza, oscila axialmente ejerciendo una cierta presión radial P regulable.

Bruñidoras para cámaras cilíndricas

Las cámaras previamente trabajadas con los procedimientos normales no se consideran suficientemente lisas en el caso específico en las que deban deslizarse alternativamente órganos dinámicos (por ejemplo, el pistón en el cilindro de un motor de explosión). Por ahora el proceso de bruñir superficies cilíndricas no está considerado como un medio de corrección axial; en efecto, los mandriles portapiedras están articulados a fin de facilitar la adaptación al eje de la cámara cilíndrica ya practicada.El mandril portapiedras está dibujado en la siguiente figura:

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El mandril está constituido por un vástago A hueco que se une al árbol principal del cabezal motriz. El vástago está provisto de una cabeza esférica situada en un extremo, que permite oscilar al portapiedras y, por tanto, adaptarse libremente según el eje del cilindro. En el interior del vástago pasa la varilla de sección cuadrada, que tiene la misión de hacer expandir los sectores abrasivos B a través de una maniobra derivada del cabezal motriz de la máquina Las piedras son reguladas por un doble cono de expansión que asegura un desplazamiento radial positivo no elástico.

MAQUINADO ELECTROQUÍMICO (ELECTROEROSIÓN)

Generalidades

El maquinado electroquímico difiere de las técnicas de corte de metal convencionales en que utiliza energía eléctrica y química como herramientas de corte. Este proceso maquina el metal fácilmente, sin importar la dureza de la pieza, y se caracteriza por su operación “sin virutas”. Una herramienta no giratoria con la forma de la cavidad requerida es la herramienta de corte; por lo tanto se pueden cortar fácilmente en una pieza de trabajo formas cuadradas o difíciles de maquinar. El desgaste en la herramienta de corte es apenas notorio, ya que la herramienta nunca entra en contacto con la pieza. El maquinado electroquímico es particularmente adecuado para producir perforaciones redondas completas, perforaciones cuadradas completas, perforaciones ciegas redondas o cuadradas, cavidades simples con lados rectos y paralelos, y operaciones de cepillado. Una ventaja importante del maquinado electroquímico es que las superficies y bordes de las piezas de trabajo no se deforman y quedan libres de rebabas.

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El proceso

El maquinado electroquímico evolucionó a partir del proceso de electrodepósito. En el electrodepósito (ver siguiente figura) se transfiere un metal de una barra a la otra.

El maquinado electroquímico difiere del proceso de electrodepósito en que la reacción electroquímica disuelve el metal de una pieza de trabajo en la solución de electrolito. Se pasa una corriente directa a través de la solución de electrolito entre la herramienta electrodo (con la forma de la cavidad deseada), que es el negativo, y la pieza de trabajo, que es el positivo. Esto provoca que se elimine el metal al frente de la herramienta electrodo conforme avanza la herramienta hacia la pieza. La reacción química provocada por la corriente directa en el electrolito disuelve el metal de la pieza de trabajo.

El electrolito

El electrolito es una solución de agua a la que se han agregado sal, ácido mineral, potasa cáustica, o sosa cáustica para aumentar la conductividad eléctrica .Un suministro pobre de la solución de electrolito resultará en dos desventajas:

a) Las velocidades de eliminación de metal serán bajas.b) El calor excesivo destruirá la efectividad de la solución.

La energía eléctrica que comienza la reacción química en al solución de electrolitos resulta en la formación de gas entre la herramienta y la pieza de trabajo. El gas escapa a la atmósfera, en tanto

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que el metal disuelto es acarreado por la solución. Ya que hay una resistencia al flujo de corriente y que ocurren reacciones químicas, se genera calor en el área de maquinado. El electrolito entra al área de maquinado en grandes cantidades para disipar el calor y enjuagar el metal disuelto. El electrolito se filtra par quitarle el material disuelto y para asegurar un flujo limpio y fresco de solución al área de maquinado.El electrolito entra al área de maquinado a través de la herramienta electrodo; por lo tanto la cantidad de flujo está afectada por la longitud, diámetro y forma del electrodo.

El electrodo.

La herramienta electrodo que es siempre la terminal negativa del circuito eléctrico, es una herramienta aislada, fabricada al tamaño y forma de la cavidad deseada. La solución de electrolito se alimenta al área de maquinado mediante una perforación en el centro del electrodo. Dado que es necesario que el electrolito fluya completamente alrededor del electrodo y que debe haber tolerancia para el corte excesivo que ocurre durante el proceso, la herramienta se hace de hace aproximadamente 0,12 mm más pequeña en todos los lados de la perforación que produce. La periferia del electrodo está aislada para evitar que los costados corten conforme la herramienta se introduce más profundamente en la perforación.

Uno de los propósitos principales de la herramienta electrodo es impartir su forma a la pieza de trabajo. Por ejemplo, un electrodo cuadrado producirá una perforación cuadrada, y un electrodo redondo producirá una perforación redonda. El material utilizado para fabricar la herramienta electrodo debe poseer la siguientes características:

1. debe ser maquinable.2. Debe ser rígido.3. Debe ser un buen conductor de la electricidad.4. Debe ser capaz de resistir la rotura.

El cobre, el latón y el acero inoxidable han demostrado se buenos materiales para electrodos.

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Eliminación del metal

En el proceso electroquímico la distancia entre el electrodo y el trabajo (el claro de maquinado) es importante. A fin de promover una transición eléctrica eficiente, la herramienta y la pieza deben estar tan cerca como sea posible entre si, sin entrar nunca en contacto. En la mayoría de las condiciones este claro ira de 0,02 a 0,07 mm. Debido a los altos niveles de corriente que se utilizan (6452 A/cm2 a 64520 A/cm2), ocurrirán serios daños a la herramienta electrodo y a la pieza si hay algún contacto físico entre ellos.La velocidad de eliminación del material es directamente proporcional a la corriente que pasa entre la herramienta y la pieza de trabajo.La cantidad de corte excesivo (la diferencia entre el tamaño de la herramienta y la perforación producida) varía entre 0,2 a 0,3 mm, aunque se logran precisiones del orden de 0,03 a 0,01 mm.

Ventajas del maquinado electroquímico.

El maquinado electroquímico es una de los procesos de corte de metales que ha contribuido al maquinado de los metales de la era espacial. Algunas de sus características y ventajas son:

Pueden maquinarse metales con cualquier dureza. Compite con las operaciones de taladrado y algunas operaciones de fresado. No se crea calor durante el proceso de maquinado; por lo tanto no hay distorsión de la pieza. Maquina la pieza sin rotación de la herramienta. El desgaste de la herramienta es insignificante, ya que la herramienta nunca toca la pieza. Ya que la herramienta nunca toca la pieza, se pueden maquinar secciones delgadas y frágiles

sin distorsión. La pieza de trabajo queda libre de rebabas. Pueden producirse fácilmente formas complejas, difíciles de maquinar sin distorsión. Es adecuado para trabajos de tipo de producción, en donde se pueden maquinar múltiples

perforaciones o cavidades al mismo tiempo. Peden obtenerse acabados superficiales de 0,63 μm.

RECTIFICADO ELECTROLITICO

Generalidades

El rectificado electrolítico ha dado una gran impulso al maquinado de productos de metal delgados y frágiles, y para las aleaciones templadas y difíciles de maquinar de la era espacial. En el rectificado electrolítico, el metal se elimina de la superficie de la pieza mediante una combinación de acción electrolítica y la acción de una rueda de rectificado de abrasivo unido al metal.

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Aproximadamente el 90 % del metal que se elimina de la superficie de la pieza es resultado de esta acción de decapado electroquímico, en tanto que el 10 % es eliminado por la rueda de rectificado.

El proceso.

Tanto la rueda de rectificado unido al metal como la pieza de trabajo, eléctricamente conductora, se conectan a una fuente de energía de corriente directa y quedan separadas por las protuberancias abrasivas de la rueda. Se inyecta una solución de rectificado electrolítico (electrolito) al claro entre rueda y pieza, completando el circuito eléctrico y produciendo la acción de decapado necesario, que descompone el material de trabajo. Este material descompuesto es eliminado por la acción rotatoria de la rueda de rectificado y se enjuaga con la solución. En el rectificado electrolítico, la rueda nunca entra realmente en contacto con el material de la pieza.

La rueda de rectificado.

Para el proceso de rectificado electrolítico se utilizan ruedas de rectificado de metal, eléctricamente conductoras y abrasivas. Las ruedas de latón, cobre y bronce que pueden revestirse con diversas formas son las comunes en el rectificado electrolítico. La rueda de rectificado es el cátodo (-) del circuito eléctrico. El eje de la rueda está conectado a una fuente de energía de corriente directa a través de una serie de cepillos de contacto y está aislado del resto de la máquina mediante una camisa aislante. Las ruedas de diamante de unión de metal se recomiendan para el rectificado de carburo de tungsteno. Se utilizan ruedas de óxido de aluminio unido a metal para el rectificado de todos los demás materiales conductores de la electricidad.El abrasivo de la rueda lleva a cabo una importante función en el proceso de rectificado electrolítico. Las partículas abrasivas que sobresalen aproximadamente 0,01 a 0,02mm de la rueda de unión de metal, actúan como espaciadores no conductores, manteniendo el claro necesario entre rueda y pieza de trabajo. También proporcionan cientos de pequeñas bolsas llenas con solución de

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electrolito, que completan el circuito eléctrico. La precisión del claro de trabajo (la distancia entre la unión de metal de la rueda y la pieza de trabajo) queda determinado por la cantidad de estas partículas abrasivas que sobresalen de la rueda.

Rectificado.

Las ruedas de óxido unido a metal pueden rectificarse con un diamante de una sola punta con un aditamento comercial de rectificación. Después de cada operación de rectificado, debe invertirse el proceso de maquinado electrolítico intercambiando las terminales eléctricas en la fuente de energía, provocando una acción de decapado en la unión de la rueda de metal. Esto elimina una pequeña cantidad de la unión de metal de la rueda, y hace que las partículas abrasivas sobresalgan.

La pieza de trabajo.

La pieza que debe ser conductora eléctricamente, es el ánodo (+) del circuito. Se le conecta eléctricamente a la fuente de energía a trabes de la mesa de la máquina.

La corriente.

Durante el proceso de rectificado electrolítico se utiliza una corriente directa de voltaje relativamente bajo (aproximadamente de 4 a 16 V) y alto amperaje (300 a 1000 A o más). La cantidad de corriente depende del tamaño del área sobre la cual ocurre la acción de corte. Una regla empírica para la velocidad de eliminación de material es 0,16 cm3/min.

El electrolito

Consiste en una solución salina, sirve para dos funciones importantes:1. Actúa como conductor de corriente2. Se combina químicamente con el material de trabajo descompuesto.

Conforme la corriente fluye desde la pieza de trabajo (polo positivo) a través de la solución electrolítica, hacia la rueda de rectificado (polo negativo), los bolsillos de solución actúan como celdas electroquímicas, que descomponen la superficie de la pieza. La corriente se combina con el electrolito para formar una blanda película de óxido sobre la superficie de trabajo, que no permitirá que la corriente fluya. La acción de enjuague de la rueda de rectificado giratorio elimina estos óxidos, permitiendo que la corriente fluya de nuevo.

Acabado superficial.

El acabado obtenido con el rectificado electrolítico va de 0,2 a 0,5 μm cuando se esmerilan aceros y varias aleaciones.

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MAQUINADO POR DESCARGA ELÉCTRICA

Generalidades.

El maquinado por descarga eléctrica es un proceso que se utiliza para eliminar metal a través de la acción de una descarga eléctrica de corta duración y alta densidad de corriente entre la herramienta o alambre y la pieza de trabajo. Este principio de eliminación de metal mediante chispa eléctrica se ha conocido durante ya algún tiempo. Este proceso puede compararse con una versión en miniatura de un rayo golpeando una superficie, creando un calor localizado intenso, y derritiendo la superficie de la pieza.

El proceso.

El maquinado por descarga eléctrica es una técnica controlada de eliminación de metal, en donde se utiliza una chispa eléctrica para cortar (erosionar) la pieza de trabajo, que asume la forma opuesta a la de la herramienta de corte o electrodo.

La herramienta de corte (electrodo) se fabrica de un material eléctricamente conductor, usualmente carbón.. El electrodo fabricado en la forma de la cavidad requerida, y la pieza de trabajo, se sumergen en un fluido dieléctrico (un aceite de lubricación ligero). El fluido debe ser no conductor (o conductor pobre) de la electricidad Un servomecanismo mantiene un claro de aproximadamente 0,01 a 0,02 mm entre el electrodo y la pieza, evitando que entren en contacto entre si. Se pasa por el electrodo una corriente directa de bajo voltaje y alto amperaje a una frecuencia de 20.000 hertz. Estos impulsos de energía vaporizan el aceite en ese punto. Esto permite que la chispa salte a través del flujo dieléctrico. Se crea un intenso calor en el área localizada del impacto de la chispa; el metal se derrite y se expulsa una pequeña partícula de metal fundido de la superficie de la pieza de trabajo. El fluido dieléctrico que está permanentemente circulando, se lleva las partículas erosionadas de metal durante el ciclo de apagado del pulso y también ayuda a disipar el calor que crea la chispa.Los electrodos se fabrican de grafito, cobre, grafito cobrizazo, tungsteno cobre, latón y acero.

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Bibliografía: Máquinas-herramientas Modernas. Mario Rossi. Editorial HOEPLI Tecnología de las Máquinas Herramientas. Krar/ Check. Editorial Alfaomega.

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