Operaciones de mecanizado básico

Trazado

Trazar es la operación por la cual se realizan líneas sobre una pieza para que nos sirvan de referencia cuando vayamos a realizar los distintos procesos de mecanizado sobre ésta.

Encontramos diferentes tipos de trazado:

-Trazado en plano: Nos referimos a trazado en plano cuando es sobre una parte plana de una chapa.

-Trazado al aire: Este tipo de trazado consiste en realizar trazado sobre varias caras de una pieza. Este tipo de trazado es un poco mas complejo que el trazado plano anteriormente descrito.

En cuanto a los instrumentos de trazado encontramos por un lado rotuladores permanentes y lápices de punta gruesa. Las ventajas de estos útiles es que se marca con rapidez, pero son poco fiables porque se quitan con facilidad. Por lo cual su uso no es muy aconsejable.

Encontramos también las puntas de trazas. Estas son varillas redondas de metal con puntas afiladas en sus extremos que nos sirven para arañar superficies menos duras de las que esta hecha la propia varilla de acero

Esta se define como la herramienta básica para trazar y marcar los metales a la hora de trabajar con ellos. Destacan los del material widia.

Nos ayudaremos de reglas, escuadras y otros útiles de medida que nos ayudaran en el trazado

Cabe mencionar el gramil que lo utilizaremos para marcar líneas paralelas de corte en referencia a una superficie.

Usaremos granetes: Estos tienen una punta con la cual al dar un golpe sobre su base contraria hincando la punta sobre una superficie obtenemos un punto que nos puede servir de referencia o de punto de apoyo para una broca.

Usaremos compases que no solo nos servirán para trazar en planos o en diámetros(interiores), sino que también nos pueden ayudar a tomar referencias, medidas o realizar comparaciones.

Limado

Limar manualmente es una de las operaciones básicas de mecanizado que tiene como objetivo eliminar material sobrante de una pieza mecánica, desbastando o arrancando pequeñas virutas con ayuda de una lima, hasta dejar una forma adecuada a lo que se necesita.

Una lima es una barra plana o pletina de acero templado, que tiene labrada hileras de pequeños dientes a modo de pequeñas pirámides con picos y filos cortantes.

En la siguiente imagen podemos aprecias las diferentes partes que conforman una lima

A continuación atenderemos a la clasificación de las limas:

1) Plana con punta. 2) Plana paralela. 3) Cuadrada. 4) Redonda. 5) Media caña. 6) Triangular.

Limpieza de una lima

Para quitar los restos de la lima se debe usar la carda, que es un cepillo de alambre adecuado. Destacar que hay que hacer la limpieza siempre en el sentido del picado.

El picado

El picado se le llama a la rugosidad de la lima y encontramos tres tipos:

-Picado sencillo: Es el producido por entallas paralelas que forman 70 º con el eje de la lima. Este tipo de picado se utiliza para trabajar metales blandos como el plomo, aluminio, estaño, cobre, latón, etc.

-Picado doble: Se obtiene a partir de un picado sencillo, pero se añade otro cruzado con el primero, y a 45 º del eje de la lima, dando lugar a los dientes de la lima.

-Picados especiales: Existen el curvilíneo que se utiliza para metales muy blandos y los picados de escofina.

El picado determina el grado de corte de una lima y hace que distingamos tres limas:

-Bastardas: Estas se utilizan para rebajar mucho material

-Entrefinas: Estas limas las utilizaremos para aproximarnos a la medida que queremos obtener.

-Finas: Por último utilizaremos limas finas para dejar la superficie bien acabada.

Cosas que debemos saber y controlar en la operación del limado:

En el limado debemos controlar la posición del limador, la colocación de la pieza en la morsa(dispositivo de sujeción), la dirección del limado, el tipo de la lima en función de la forma a mecanizar, etc.

Serrado manual

La operación de serrado manual consiste en el corte por desbaste o arranque de viruta del material mediante una sierra de mano, con movimientos de vaivén de la sierra sobre la pieza a cortar.

La altura adecuada del tornillo de banco sería agarrándonos el otro brazo por debajo del hombro y tocando con el codo el tornillo de banco.

Utilizaremos una sierra de arco. Este tipo de sierra esta compuesta de:

1) Arco o soporte. 2) Hoja de sierra con dientes en un lado (monolateral). 3) Asa de la sierra. 4) Sujeción. 5) Taco fijo o punto de fijación. 6) Taco móvil. 7) Brazo o tensor de hoja de sierra.            8) Palomilla o tuerca para tensar la hoja de sierra.

Las hojas de sierra. Son delgadas láminas de acero al carbono o acero rápido que tiene un dentado en uno o en dos de sus cantos. En las caras o lados de la hoja vienen estipulados los datos que la caracterizan además de dos orificios para sujetarla a las fijaciones de la sierra.

Aspectos que debemos tener en cuenta

-Se debe tener en cuenta la longitud de orificio a orificio, el grosor de la hoja, la anchura de esta, y el número de dientes por pulgada (generalmente).

-Debemos tener en cuenta el número de dientes, su paso(distancia entre estos), el ángulo de los dientes y el material que se supone se va a cortar con la hoja. Por ejemplo, el aluminio se debe cortar con una hoja de unos 16-18 dientes por pulgada y los aceros de calidad con 22-24 dientes.

-Otra característica es el triscado de los dientes: Es decir, su colocación. Generalmente no van uno detrás de otro para que la hoja no se quede atrapada en el mismo corte que va realizando, ya que este es mas ancho que el espesor de la misma hoja. 

Taladrado

El taladrado es la operación de mecanizado que realiza un corte mediante una broca al hacerla girar, arrancando viruta, y realizando un orificio ciego, pasante, cónico de distintos diámetros.

La herramienta empleada es la broca y la máquina que la hace girar es una taladradora.

- Para taladrar primeramente debemos realizar un graneteado para que la broca esté centrada durante el corte y no cabecee. Importante es lubricar con taladradina la broca durante el corte para al menos prolongar su eficacia.

El Taladro manual :es una herramienta que se utiliza para perforar diversos materiales. los agujeros se hacen por un proceso de arranque de material mediante brocas

Taladro berbiquí: Herramienta manual antecesora del taladro. Solo se usa actualmente en carpinterías 

Taladro de mesa:

El taladro de mesa es similar al de columna. Con este tipo de taladro podemos realizar perforaciónes mediante arranque de viruta. Este tipo de taladro no es portátil, ya que suele estar anclado a una mesa.

Taladro de Columna:

En las taladradoras de columna, debemos combinar las distintas poleas del motor y el cabezal para conseguir la velocidad adecuada al diámetro de la broca que vayamos a emplear.

Se utiliza para perforar un material mediante el arranque de viruta. El taladro posee dos movimientos: la rotación de la broca que es otorgada por el motor y el avance de penetración que se efectúa manualmente. La principal ventaja es la absoluta precisión del orificio y el ajuste de la profundidad.

Partes del taladro de columna:
-mesa: Se puede desplazar para situar en posición adecuada la pieza bajo el husillo de taladrar
-palanca avance manual: Operando sobre la palanca de avance.
-Cono morse:Es un eje con forma de conicidad estandarizada en uno de sus extremos(eje en el que encaja el mandril porta brocas)
-mandril porta brocas: Es la pieza que sujeta la broca. Esta dotado de una llave especial dentada para montar y desmontar la broca
-Mecanismo de velocidades del motor: Consta de dos poleas escalonadas que son las piezas montadas sobre el eje del motor
-Correa: Es una banda de lona y caucho con sección trapezoidal encargada de transmitir el movimiento de la polea principal  que gira gracias al motor eléctrico, a la polea secundaria, que es la que proporciona el movimiento a la broca.
-Motor:Es el que proporciona el movimiento y varía en función del tamaño de la máquina.amoladora

Mantenimiento y afilado de brocas:
Para afilar las brocas, utilizaremos una máquina radial (amoladora) de pequeñas dimensiones equipada con un disco para metales.                                                     
Colocaremos esta amoladora en el banco de trabajo  bien sujeta. Una vez enchufada, colocaremos la broca de forma que quede alineada con el disco de corte.

Acercamos el filo de la broca al disco y vamos dándole pequeños roces contra él, pero sin permitir que llegue a calentarse. Seguidamente, procedemos con el otro filo de la broca hasta completarla del todo. La punta deberá quedar lo más simétrica posible, ya que perforará mejor y durará más tiempo.   Si no disponemos de amoladora, podemos proceder al afilado de brocas con una afiladora automática (la que tiene dos rodillos de filo que giran al enchufarla).                  
Eso sí, tendremos que prestar mucha atención, ya que es habitual pequeños accidentes con esta maquinaria, unos buenos guantes siempre son recomendables.    

Sujeción de piezas en el taladro y medidas de seguridad:

-Manguitos: cuando el husillo tiene el agujero mayor que el cono de la broca, se emplean unos casquillos o manguitos reductores con cono morse, tanto por el exterior como por el interior.

-Porta brocas: las brocas cilíndricas suelen sujetarse por medio de unas pinzas, llamadas portabrocas. Deben mantener las brocas perfectamente centradas y con fuerza suficiente para que no giren durante el taladrado.

-El soporte vertical fija el taladro verticalmente convirtiéndolo en uno de columna. Esto es muy adecuado para mejorar la precisión del taladro y para poder ajustar la profundidad cuando se trate de un orificio ciego.

-Cuando queramos sujetar firmemente la pieza a taladrar se hará necesario el uso de un mordaza que lo fije a la base del soporte vertical.

-Cuando necesitemos sujetar firmemente la pieza u objeto a taladrar, necesitaremos la ayuda de un tornillo de banco o unos sargentos o gatos.

Roscado

Roscar consiste en tallar una rosca sobre la superficie de un cilindro(tornillo), o las paredes interiores de un taladro. El método mas frecuente en las piezas amovibles, se efectúa mediante tuercas y tornillos.

Son elementos que aparecen mecanizados con un resalte en forma de hélice, al cual se le denomina rosca. Si se asienta sobre una superficie exterior, se denomina rosca exterior o tornillo y si esta superficie es interior, se denomina rosca interior o tuerca

Características principales de una rosca

Los elementos roscados se diferencian entre si por una serie de características. Conocerlas es fundamental no solo para construir roscas,mediante mecanizado mecánico o  manual, sino también para la identificación y la reparación de aquellos elementos que se encuentren dañados o defectuosos

- Diámetro exterior (D): También llamado diámetro nominal. Es aquel con el que se denomina a la rosca. Coincidirá con el diámetro del cilindro sobre el que se talla la rosca. Si se trata de una tuerca, será el diámetro del cilindro que le corresponde.

-Paso(P): Es la distancia entre dos filetes consecutivos, sean o no de la misma hélice.

-Diámetro interior (d): Tanto en tuercas como en tornillos, es el menor de los diámetros.

Se mide de distinta manera de ser rosca o tuerca

El tornillo se mide entre los vértices interiores de las roscas. Se denomina diámetro del núcleo.

La tuerca se mide entre los vértices exteriores de las roscas y se corresponde con el diámetro del taladro sobre el cual se mecaniza la rosca

-Diámetro medio (dm): De los tres diámetros es el único que no es real. Corresponde al diámetro de un cilindro imaginario, cuya generatriz exterior coincide con el punto medio de las caras de un filete.

-Ángulo de rosca: También denominado ángulo de flancos. Es el ángulo entre los flancos de un filete.

-Altura del diente (t): También denominada profundidad de rosca. Es la distancia entre la máxima altura de la rosca(cresta) y el fondo de esta (valle)

Clasificación de las roscas

Esta clasificación puede ser muy variada y estar enfocada desde muy diferentes aspectos.

-Según el perfil del filete: Tendremos roscas triangulares donde la sección con la que se mecanizan los filetes es triangular. Usos en empalmes y elementos de fijación. Las roscas triangulares normalizadas son la métrica y la withworth. 

Por otro lado tenemos las roscas trapezoidales. Su perfil tiene forma de trapecio isósceles. Se pueden usar en elementos transmisores de movimiento con cierta precisión como en el caso de aparatos de medida. 

Tenemos las roscas redondas que utilizamos en en elementos de unión que deban soportar choques y grandes desgastes, como en el caso de los empalmes ferroviarios y para acabar tenemos roscas con dientes de sierra, en las que su sección, a diferencia de las trapezoidales, presenta forma de trapecio rectángulo. Se usaran cuando haya que resistir grandes presiones unilaterales.

-Según el sentido de giro de la rosca: Encontramos roscas a derechas cuando el giro sea en el sentido de las agujas del reloj y roscas a izquierdas con el giro anti horario.

-Según su finalidad: Encontramos roscas de sujección, que se usan en la unión de varias piezas soportando grandes esfuerzos. Por esta razón se utilizan normalmente las triangulares.

roscas de hacinamiento, que utilizaremos para transmitir movimiento( serán de perfiles trapezoidales). y que transmitan esfuerzos que son las que mejor resisten los grandes presiones unidireccionales ( cuyos perfiles suelen ser dientes de sierra o cuadrados).

Las roscas estancas son utilizadas en conducciones de fluidos y no deben tener holguras. Su perfil es triangular y su acabado muy fino para asegurar el ajuste de los elementos roscados.

La rosca chapa, Son roscas utilizadas para fijar chapas de diferente espesor. Su paso de rosca es ancho. Se emplean cuando no se requieren esfuerzos excesivos. No suelen llevar tuercas, aunque a veces se usan grapas metálicas o de plástico a modo de tuercas.

-Según el número de entradas: El número de entradas determinará el avance del tornillo por cada vuelta. Encontramos roscas sencillas formadas por un solo filete que se enrolla en espira y roscas múltiples formadas por dos o más filetes.

Sistemas de roscas 

En el sistema métrico: La rosca métrica es de perfil triangular. el diámetro en milímetros.(diámetro original de la varilla). Su ángulo entre flancos será de 60º. Sus crestas serán truncadas y los valles redondeados.

En el sistema withworth: La rosca withworth es de perfil triangular. El ángulo entre flancos es de 55º. Encontraremos las crestas y los valles redondeados. El diámetro en pulgadas. La withworth fina el diámetro en milímetros y el paso en pulgadas. 

Macho de roscado

Es una herramienta manual cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él se dibuja una trayectoria helicoidal. Este elemento se utiliza para roscar la parte hembra. También puede utilizarse para el roscado a máquina. El macho es una herramienta de corte con la que se hacen roscas en la parte interna de agujeros en una pieza y pueden ser de metal o de plástico.

Las terraja

Es un cilindro chato cuyos bordes que dan hacia el centro son las cuchillas que al girar sobre la pieza cilíndrica a roscar, realizan el corte en forma de espiral, de acuerdo a la medida que corresponda

Porta -terraja

Consiste en una barra larga con una circunferencia al centro o en uno de sus extremos. Dentro de esta circunferencia se ubica la terraja.