UNIDAD DE TRABAJO Nº2 OPERACIONES DE DESBASTE

Transcripción

1 UNIDAD DE TRABAJO Nº2 OPERACIONES DE DESBASTE LIMADO El limado es uno de los procedimientos más antiguos que se realizan por arranque de viruta. Su objeto es desbastar, o desbastar y acabar las superficies de aquellas piezas que por su forma irregular o volumen exagerado no pueden mecanizarse en máquinas herramientas, o que, por el contrario, resulta más económico el empleo de la lima. El limado es un trabajo de producción muy pequeña. Podemos decir, pues, que limado es una operación que tiene por fin rebajar, pulir o retocar piezas metálicas y arrancar así pequeñas porciones de material en forma de virutas o limaduras. Limas. La lima es una barra de acero templado, de superficie áspera, cuyo objeto es rebajar y pulir metales. Partes de una lima. Las principales partes de una lima son: cuerpo, punta y espiga o cola Elementos característicos de la lima. Los elementos característicos de la lima son: la forma, el tamaño, el picado, ángulos del diente y grado de corte. Forma. Por la forma de una línea se obtiene la figura geométrica de su sección transversal. Las formas normales de las limas son: Plana: La sección transversal es rectangular. Si tiene punta se llama carleta o plana de punta; y si no la tiene, plana paralela. Las limas planas son las de uso más general en el taller. Cuadrada: Se emplean para agujeros, chaveteros, superficies planas, etc. Redonda: Se emplea para superficies cóncavas, agujeros, etc. Media caña: La sección es un segmento circular. Con la cara plana, se pueden ejecutar los mismos trabajos que con las limas planas. Se emplean para ángulos cóncavos de menos de 60º. La parte circular se emplea para superficies curvas cóncavas, y para grandes agujeros circulares u ovalados. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 1

2 Triangular: La sección es un triángulo equilátero. Se presta muy bien para ángulos mayores de 60º y para limar superficies planas de precisión. Formas especiales: Además de las formas normales que acabamos de ver, se fabrican limas de hoja de cuchillo, de hoja de salvia, de lengua de pájaro, de doble cuchillo, para superficies cóncavas o convexas de difícil factura, para repasar roscas y otras aplicaciones. Tamaño. Se entiende por tamaño de una lima la longitud del cuerpo expresada en pulgadas inglesas. Los tamaños más corrientes de las limas son: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 y 14. En general, la lima debe ser más larga que la superficie que se ha de limar. Picado. Se llama picado a la rugosidad de la lima. El picado puede ser: - Sencillo: El producido por una serie de entallas o ranuras paralelas. Tiene una inclinación respecto al eje de la lima de 70º. Las limas con este picado se emplean ordinariamente para trabajar metales blandos como plomo, cobre, estaño, aluminio, etc. Picado sencillo - Doble: Es aquél en el cual, encima de un picado sencillo, se hace otro de menor profundidad y transversal al primero. El ángulo de este segundo picado respecto al eje de la lima es de unos 45º. Son más adecuadas para trabajos de ajuste. Picado doble UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 2

3 Ángulos de los dientes. Cada diente de la limase comporta como una autentica herramienta de corte con sus ángulos característicos: α = ángulo de incidencia β = ángulo de filo = ángulo de desprendimiento Estos ángulos deben ser distintos según los materiales a trabajar. Para materiales duros, el ángulo de desprendimiento llega a ser negativo. Grado de corte. Del picado depende también el grado de corte. Se entiende por grado de corte, el número de dientes que entran por centímetro cuadrado de superficie picada. Varía entre 18 y 1200 dientes por centímetro cuadrado. Según el grado de corte, se distinguen tipos de lima, denominadas: - Limas bastas. A - Limas semibastas. B - Limas entrefinas. C - Limas finas. D Aun para la misma denominación de basta, sencilla, entrefina y fina, el grado de corte es proporcional al tamaño de la lima. Ejemplo, una lima basta de 12 tiene menos dientes por cm 2 que otra lima basta de 4. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 3

4 MECANIZADO POR ABRASIÓN EN CONSTRUCCIONES METÁLICAS El mecanizado por abrasión consiste en el arranque de pequeñas partículas de material, proyectando o frotando sobre éste unos productos llamados abrasivos, cuyos diminutos cristales de agudas aristas actúan como elementos cortantes. Las partículas arrancadas son de forma irregular y de tamaño pequeñísimo, del orden de 0,001 milímetro y menos. No obstante como son muchos los cristales abrasivos que trabajan a la vez, se logra arrancar una considerable cantidad de material. maneras: Generalmente, los abrasivos se emplean en la industria de alguna de las siguientes a) En forma de muelas giratorias montadas en máquinas apropiadas, como son las máquinas-herramientas denominadas electroesmeriladoras, bien sean fijas o portátiles. b) En forma de prismas de piedra para usar a mano. c) Fuertemente adheridos a un soporte de tela o papel, constituyendo la lija, de todos conocida. Se utiliza a mano o en máquinas. d) En polvo que se proyecta con aire a presión contra las piezas o se frota sobre ellas. MUELAS ABRASIVAS CLASIFICACIÓN DE LAS MUELAS Constituyen dos grandes grupos: Muelas naturales. Muelas artificiales. DESCRIPCIÓN Las que se montan en las electroesmeriladoras tiene casi siempre forma de disco, de diámetro comprendido entre 150 y 400 milímetros y de espesor entre 15 y 60 milímetros. Están constituidas por dos elementos: El abrasivo o parte cortante formado por granos de materias muy duras, capaces de arrancar virutas de otros materiales, merced a las aristas vivas que poseen. El aglomerante, que es una especie de cemento que une los granos de abrasivo y da forma a la muela. MODO DE ACCIÓN DE LAS MUELAS Aunque cada muela está compuesta por millones de granos de abrasivos, si consideramos cada uno de ellos por separado, podremos observar que se comporta como UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 4

5 un útil, con sus aristas cortantes, que arranca finas partículas de metal, de la misma forma que lo hace una lima, una lija o un cincel. Cuando a consecuencia del continuado trabajo, las aristas cortantes se desgastan, los granos se fraccionan o se desprenden del aglomerante mezclándose con las partículas del metal arrancado, dando lugar a la aparición de nuevos con sus aristas vivas como si estuviesen recién afiladas. Muelas naturales Son piedras naturales talladas en forma de rueda. Están compuestas por abrasivos como el sílice, la arena o el asperón y su aglomerante suele ser materias silíceas. Se emplean, sobre todo, para el afilado de herramientas cortantes, como útiles, cuchillos, tijeras, etc. Rara vez son utilizadas en la industria mecánica. Trabajan casi siempre sumergidas en agua, por lo que son conocidas también como muelas de agua. Muelas artificiales En su construcción se emplean abrasivos y aglomerantes casi siempre artificiales, aunque también pueden ser naturales. Tanto su composición, como la forma y tamaño, dependen del trabajo a que se destinen, que es siempre muy variado. CARACTERÍSTICAS DE LAS MUELAS Las propiedades de una muela están determinadas por las siguientes características: Clase de abrasivo. Grano o tamaño del abrasivo. Grado de dureza de las muelas o fuerza con que el grano es retenido por el aglomerante. Estructura o disposición más o menos espaciada de los granos. Clase de aglomerante. La simbología para definir las características de las muelas responde a la nomenclatura Norton, que es sin duda, la más clara y más adoptada en la industria. Abrasivo Puede ser natural o artificial. Entre los naturales se pueden citar como más importantes: el esmeril, el corindón y el diamante. Los artificiales más utilizados son: el alundum (óxido de aluminio) y el carborundum o cristolón (carburo de silicio). El alundum se representa por la letra A y el carborundum por la letra C. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 5

6 Criterio general de selección. La selección del abrasivo dependerá del material que se haya de esmerilar, según la siguiente regla: MATERIAL DURO MATERIAL BLANDO ABRASIVO DURO ABRASIVO BLANDO El alundum o electrocorindón se emplea para trabajar los aceros y el carbono y los aceros rápidos, y el carborundum para la fundición, latón, aluminio y para el afilado de las herramientas de carburo metálico. Grano El tamaño del abrasivo se indica por un número comprendido entre 4 y 600, que corresponde al número de mallas por pulgada que tiene el tamiz por el que pasa al ser cribado. Por tanto, cuanto mayor es el número, menor es el grano. Tamaño Número de mallas Muy basto 4-10 Basto Medio Fino Muy fino Extrafino CRITERIO GENERAL DE ELECCIÓN DESBASTADO GRANO BASTO AFINADO GRANO FINO A MAYOR DUREZA DEL MATERIAL MENOR TAMAÑO DEL GRANO Grado UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 6

7 Indica la dureza de la muela; pero no la del abrasivo, sino la capacidad del aglomerante para retener el grano. Se representa mediante una letra de la E a la Z, que indica, de menor a mayor, el grado de cohesión de los granos. GRADO DUREZA Muy blando Blando Mediano Duro Muy duro LETRAS E F G H I K L M N O P Q R S T U W Z CRITERIO GENERAL DE ELECCIÓN MATERIAL DURO MATERIAL DURO MUELA BLANDA MUELA DURA Estructura Señala el espacio o separación que hay entre los granos. Se expresa por un número comprendido entre 0 y 12, aumentando la separación a medida que aumenta el número. Así, se puede decir: Cuando la separación es grande, la estructura es abierta. Cuando el espacio es pequeño, la estructura es cerrada. ESTRUCTURA GRANOS MUY JUNTOS GRANOS NO MUY SEPARADOS GRANOS MUY SEPARADOS NÚMERO CRITERIO GENERAL DE ELECCIÓN DESBASTADO ESTRUCTURA ABIERTA AFINADO ESTRUCTURA CERRADA UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 7

8 Aglomerante Es el que une los granos y determina la resistencia a la rotura de la muela. Los más usados son: Cerámicos (vitrificados). Las muelas resultan porosas, frágiles y producen bastante calor. Silicatos. Para muelas blandas, poco porosas. Calientan poco las piezas. Elásticos (goma, caucho, baquelita). Las muelas pueden ser muy delgadas. No comunican calor, resisten bien al choque y admiten elevadas velocidades. NATURALEZA AGLOMERANTE VITRIFICADO VITRIFICADO B Y DERIVADOS SILICATOS BAQUELITA Y DERIVADOS CAUCHO GOMA LACA Y DERIVADOS SÍMBOLOS NINGUNO B BE - BA S T2 T2H R L - V Las características de las muelas vienen impresas por el fabricante en los papeles amortiguadores, adheridos en sus laterales. Cabe destacar como muy importantes, además de las anteriores, la del número de revoluciones por minuto a que debe girar como máximo cada muela y las dimensiones: diámetro y espesor de la muela y diámetro del orificio. DESCRIPCIÓN DE LAS MÁQUINAS ELECTROESMERILADORA Es una máquina muy sencilla que esencialmente consta de: Un motor eléctrico, cuyo eje, de acero al cromo, sobresale por ambos lados, en donde se montan las muelas abrasivas, que suele ser: una basta, de grano grueso para desbastar, y otra fina, de grano fino, para el acabado de las piezas. En el propio motor eléctrico van acoplados: UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 8

9 Dos carcasas de fundición o de chapa de acero para protección de seguridad. Dos pantallas de cristal para evitar proyecciones de partículas al operario. Dos soportes de apoyo para las piezas que se han de trabajar. Una columna de fundición, robusta y de ancha base, para asegurar el buen funcionamiento sin vibraciones. Sobre ella va el motor, acoplado rígidamente con tornillos. En este caso se llaman electroesmeriladoras de columna. Suelen tener hecho, en la propia fundición de la columna, un pequeño depósito para contener agua, para el enfriamiento de las piezas. Las de sobremesa se montan sobre el banco de trabajo o un soporte hecho al efecto. Existen también electroesmeriladoras portátiles, muy prácticas para el repasado de soldaduras, desbarbado, preparación de bordes, etc., en piezas cuyo manejo resulta imposible o muy dificultoso, por su peso o volumen. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 9

10 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS La electroesmeriladora se caracteriza principalmente por: Diámetro máximo de las muelas. Diámetro del eje portamuelas. Número de revoluciones por minuto. Potencia del motor en C.V. APLICACIONES La electroesmeriladora es una máquina-herramienta muy poco precisa, por lo que se utiliza principalmente para: El afilado a mano de herramientas: brocas, puntas de trazar, cinceles, granetes, etc. El rebajado tosco de algunas piezas templadas o que no exigen ninguna precisión. El desbarbado de piezas de fundición o preparado de bordes para soldadura. TRABAJO EN LA ESMERILADORA MONTAJE DE LAS MUELAS Es una operación muy importante que se debe realizar con el mayor cuidado, ya que de ello depende no sólo la rotura de una muela y de la pieza que se trabaja, sino, también, hasta la propia vida del operario o de los que están cerca de la máquina. Deben tenerse en cuenta las siguientes instrucciones: Antes de montar la muela, ha de ser cuidadosamente inspeccionada. Para ello se golpea ligeramente con un mazo de madera para escuchar su sonido. En el caso de un sonido característico de <cascada> debe rechazarse, pues es señal de estar rajada. Asegurarse de que la velocidad de rotación de la muela corresponde con las revoluciones de la máquina. Una vez comprobada, se monta la muela en el eje, en el que debe entrar ligeramente holgada, entre dos platillos del mismo diámetro, colocando entre éstos y la muela unos discos de papel secante, cuero o caucho, con los que se UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 10

11 consigue repartir y amortiguar mejor la presión y asegurar una gran superficie de contacto. El aprieto debe hacerse con cuidado, procurando que la presión no sea excesiva. Para evitar que la muela se afloje, el eje lleva en su lado derecho una rosca a derechas, y en el lado izquierdo una rosca a izquierdas. De este modo, el giro mismo de la muela tiende a apretar las tuercas. Con el fin de facilitar el aprieto o aflojamiento, el eje de la máquina tiene, en uno de sus extremos, normalmente, dos caras planas para ajustar una llave, mientras con otra se aprieta o se afloja la tuerca que interesa. MORMAS DE EMPLEO Como el trabajo en la electroesmeriladora, en general, se realiza sujetando la pieza con la mano y, por otro lado, como la muela es una herramienta frágil que requiere ciertos cuidados, es conveniente tener en cuenta las siguientes precauciones: Emplear con preferencia la periferia de la muela, pues, de lo contrario, se desgastan irregularmente las caras laterales. Apoyar la pieza o herramienta que se va a esmerilar, siempre que se pueda, sobre el soporte, el cual debe estar rígidamente sujeto y lo más próximo posible a la muela. La pieza o la herramienta se debe aproximar lentamente a la muela, nunca con brusquedad. Durante el esmerilado, la presión debe ser ligera, y la herramienta debe desplazarse con la misma presión a todo lo ancho de la muela. Interrumpir frecuentemente el afilado para enfriar la pieza, ya que el calentamiento puede destemplarla. Utilizar cada muela adecuadamente: la de grano grueso para desbastar, y la de grano fino para el acabado. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 11

12 Las muelas destinadas al afilado de herramientas jamás deben emplearse para esmerilar otros materiales o desbastar piezas. Las herramientas de metal duro sólo pueden afilarse en las muelas especiales de carborundo, que deben quedar reservadas exclusivamente para tales herramientas. REACONDICIONAMIENTO DE LAS MUELAS Cuando una muela trabaja en buenas condiciones, tiene sus granos con aristas vivas que arrancan fácilmente el material. Durante el trabajo, las aristas se redondean y la penetración se hace cada vez más difícil. La muela apenas arranca virutas, no hace más que rozar sobre el material. Entonces se dice que la muela está embotada. Otras veces, por una mala utilización, la muela presenta una superficie irregular que dificulta su empleo y produce vibraciones. En ambos casos, se hace necesario volver a poner la muela en condiciones de efectuar su trabajo satisfactoriamente, para lo cual se debe repasar la periferia de la muela hasta que presente una superficie regular, con granos de corte activo y perfectamente concéntrico. Para reacondicionar las muelas, se emplean las siguientes herramientas: moletas, diábolo y diamante. Moletas Constan de varios discos metálicos dentados, que giran locos sobre un eje soportado por un mango. Los discos pueden tener distintas formas. Se usan pasando los discos con una ligera presión por todo el espesor de la muela. Su aplicación principal es para muelas de grano grueso. Diábolo Es una pequeña muela dura de grano grueso, que gira sobre un eje sujeto por dos mangos. Se aplica oblicuamente contra la muela. Se usa para repasar muelas de grano medio. Debe usarse dando pasadas finísimas, respetando escrupulosamente un ángulo de caída de unos 15º, para evitar que el diamante salte del soporte. Sólo ha de emplearse para un repaso final en muelas ya desbastadas con otros instrumentos. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 12

13 NORMAS DE SEGURIDAD La electroesmeriladora es una máquina muy peligrosa, que exige mucha atención y cuidado, por las altas velocidades que alcanzan las muelas y por su fragilidad. Por ello es conveniente: Colocarse, siempre que sea posible, a un lado de la muela, no enfrente de ella, para evitar accidentes en caso de rotura posible, aunque poco frecuente, que daría lugar a la proyección de los trozos a gran velocidad. No montar jamás una muela, cuya velocidad de rotación sea inferior a la de la máquina; podría desprenderse algún trozo a causa de la fuerza centrífuga. Repasar la muela cuando esté defectuosa, ya que, además de realizar un mal trabajo, los desequilibrios pueden provocar su rotura por vibraciones. No golpear las muelas, ni ejercer excesiva presión sobre ellas, ya que son frágiles y pueden agrietarse. Para trabajar los extremos de pletinas o barras largas y delgadas, no acercarlas en posición radial a la muela y, menos aún, bruscamente; el choque es brutal y peligroso. No aproximar las manos a la muela; si la pieza es pequeña, cogerla con unos alicates o entenallas. Trabajar siempre con las carcasas de protección montadas. Usar siempre gafas o la pantalla protectora. Objeto del burilado y cincelado Tiene por objeto: BURILADO Y CINCELADO - Trocear o cortar en trozos, chapas o perfiles delgados sin desprendimiento de viruta; - Rebajar el sobremetal en una parte determinada por desprendimiento de virutas. Esto se logra por medio de una herramienta provista de un filo adecuado llamado cincel o cortafrío, por la acción violenta de un martillo o maza ordinario o de un martillo neumático. Rebajar con cincel UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 13

14 Cincel o cortafrío El cortafrío o cincel es un útil cortante en forma de cuña y de acero duro templado en la punta. Se suele fabricar de barras rectangulares de distintos tamaños según el trabajo a que se destine. La longitud más corriente es de unos 150 mm. Sus partes principales son la cabeza, el cuerpo, y el filo. Cortafríos o cincel Partes del cincel Cabeza.- Es la parte en que se golpea Esta parte del cortafrío debe ser de pequeña superficie y de forma cónica y bombeada, para evitar que se formen rebabas que puedan lastimar las manos del operario e incluso la cara o los ojos, si se desprenden bruscamente durante el trabajo. En la figura se muestran formas correctas y defectuosas de las cabezas. Cabezas de los cortafrios UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 14

15 Cuerpo El cuerpo o parte central por donde se agarra debe ser de sección rectangular u oval, para que pueda dolminarse y no ruede o resbale en la mano, como podría ser si fuese circular. A veces se emplean otros perfiles, sobre todo el hexagonal. Filo o extremo de corte El filo es la parte más importante del cortafrío, no solamente porque con ella se realiza directamente el trabajo, sino porque, de no estar perfectamente afilado y templado, no daría un buen rendimiento y produciria un trabajo defectuoso. La arista cortante o filo debe tener un ángulo conveniente, según el material que se trabaje. Para fundición y bronce, este ángulo debe ser de 60º a 70º. Para acero dulce y otros materiales de 50ºa 60º. Ángulos de filo Buril y gubia Son formas especiales de cortafrío y se emplean para trabajos más específicos, como abrir canales rectos o curvos. Buril Al revés del cortafrío, tiene la arista cortante en sentido transversal a la sección del cuerpo. Tiene, por consiguiente, la longitud del filo mucho menor, por cuyo motivo se emplea para abrir canales o ranuras. Para que no roce con las caras de las canales que abre, sobre todo cuando son profundas, la parte inmediata al filo es algo más estrecha. Esta parte debe estar bien alineada con el cuerpo del buril y la arista cortante debe quedar perfectamente perpendicular al eje del cuerpo. Buril UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 15

16 Gubias Son útiles muy semejantes al buril, o al cincel pero su boca o filo suele ser redondeado. Pueden ser de formas variadas según el trabajo a que se las destine: ranuras de engrase, canales, etc. Gubias Modo de cincelar La pieza se sujeta fuertemente al tornillo de banco. Si el trabajo ha de ser duro, procúrese emplear el tornillo articulado o al menos el tornillo paralelo de acero forjado no de fundición y robusto. El operario se coloca con el pie ligeramente adelantado y el cuerpo mantenido a plomo, pero sin rigidez y acompañado algo a la acción del martillo. Posición para cincelar y ángulos de posición del cincel: a, excesiva inclinación; b, pequeña inclinación. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 16

17 PRECAUCIONES A OBSERVAR EN LOS TRABAJOS DE CINCELADO - Al golpear con el martillo hay que fijar la mirada al filo de la herramienta y nunca a la cabeza. - Para evitar accidentes con los trozos de material desprendidos, hay que proteger los ojos con gafas apropiadas. - Si en un mismo banco trabajan varios operarios hay que colocar pantallas protectoras entre cada uno. - Cuando el corte se aproxima a las esquinas de la pieza, hay que disminuir el número de golpes de martillo por minuto y la fuerza de los mismos con el fin de evitar que la viruta se desprenda violentamente. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 17

18 METROLOGÍA NECESIDAD DE LA METROLOGÍA En general, durante el proceso de fabricación de una pieza es necesario controlar: 1º Sus dimensiones (diámetros, longitudes, ángulos, etc.). 2º El estado de las superficies (planidad, circularidad, etc.). 3º Sus características mecánicas (resistencia, dureza, etc.). 4º Su temperatura (en casos de precisión para evitar falsas medidas, en tratamientos térmicos, etc.). La ciencia que se encarga del estudio de estas mediciones se denomina metrología. Cuando la ciencia sólo se ocupa de las dimensiones, generalmente lineales y angulares, recibe el nombre de metrología dimensional Es tal la importancia de la metrología que, sin lugar a dudas, se puede afirmar que el éxito o el fracaso de un producto fabricado depende de la mayor o menor rigurosidad con que interviene la misma. El operario que realiza las piezas con herramientas manuales o sobre máquina, ha de disponer de los instrumentos necesarios y con la calidad suficiente (reglas, calibres pie de rey, micrómetros, etc.) para que, auxiliándose de ellos pueda obtener una pieza con la precisión que el plano indique. CONTROL Controlar una pieza es averiguar si reúne las condiciones que se exigen en el plano. El control se lleva a cabo en todo el proceso de fabricación de una pieza. Así, entre otras cosas, será necesario controlar: - Las medidas del material antes de la mecanización. - Las dimensiones lineales, angulares, planidad, etc., durante la mecanización y al final de la misma. - Su posición en el montaje. El control de una pieza puede hacerse: midiendo o verificando UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 18

19 MEDIR. Es controlar una pieza comparándola con la unidad de medida. Para ello se emplean aparatos de medida, generalmente, con trazos o divisiones. En el caso de que la pieza tenga errores, queda determinado el valor de los mismos. Ejemplo: Se desea construir piezas de una longitud comprendida entre 19 y 21 mm. Un operario ha obtenido piezas A y B, (fig.1). (Fig.1) La pieza A mide 20 mm La pieza B mide 23 mm Se puede afirmar que la pieza A es correcta, mientras que la pieza B no lo es porque tiene 2 mm. Más que la mayor medida exigida. En definitiva, el control de la pieza se ha hecho mediante una medición, por haber utilizado una regla graduada y quedar determinado el error de la pieza B. VERIFICAR. Es comprobar si el trabajo realizado sobre una pieza es o no correcto, sin aclarar el valor de los posibles errores cuando los haya. Para ello se compara la pieza con una plantilla modelo. Ejemplo: SI se desea verificar las piezas representadas en la fig.1, se comparan con las plantillas P 1 y P 2, procediendo como se observa en la fig.2. (Fig.2) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 19

20 La pieza A es correcta por ser menor que P 1 y mayor que P 2. La pieza B no es correcta por ser mayor que P 1. Por haber utilizado plantillas y no conocer el error que tiene la pieza B, se ha realizado una verificación. CONDICIONES NECESARIAS PARA CONTROLAR CORRECTAMENTE UNA PIEZA. Para que el control de una pieza presente las máximas garantías ha de realizarse en las condiciones siguientes: 1º La pieza debe estar libre de rebabas. En la fig.3 no se está realizando un control correcto. (Fig.3) 2º Las superficies de la pieza y del instrumento han de estar limpias y en perfecto contacto. En la fig.4 se observa suciedad entre el instrumento de control y la pieza: la medición no es correcta. (Fig.4) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 20

21 3º. El instrumento de control debe estar en buen estado. En la fig.5 (a y b) se observa que los instrumentos de control están defectuosos. (Fig.5) 4º. Cuando el control es de mucha precisión, hay que hacerlo a la temperatura de 20º C. Si una pieza se ha calentado excesivamente durante la mecanización, sus dimensiones han aumentado de tamaño; debe procurarse enfriar la pieza antes de proceder a su control. INSTRUMENTOS DE MEDIDAS LONGITUDINALES GENERALIDADES Medir una longitud es determinar la distancia en línea recta comprendida entre dos caras, dos generatrices o dos aristas de una pieza, Esta definición puede hacerse extensiva, además, a la distancia entre líneas o puntos marcados sobre una pieza. Para medir una pieza hay que compararla con la unidad de medida, empleando para ello aparatos de medida con trazos o divisiones. La precisión que exige el plano será la que determine el aparato que interesa elegir. Los instrumentos de medida directa que se estudian aquí son: Metros. Reglas graduadas. Calibres pie de rey. Calibres sonda. APRECIACIÓN Y ESTIMACIÓN En un instrumento de medida se llama apreciación a la menor medida que puede leerse con dicho instrumento. Una regla que esté graduada de milímetro en milímetro tendrá, por tanto, una apreciación de un milímetro. Recibe el nombre de estimación, la lectura que se da por aproximación cuando la medida no coincide con la apreciación del instrumento. En la fig.6 se está realizando una medida con un metro y se ve que la longitud de la misma es algo mayor de 20 milímetros, si se dice que la pieza mide 20 milímetros y medio, es porque se ha hecho una estimación de medio milímetro. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 21

22 (Fig.6) METROS Son los instrumentos más simples para medidas longitudinales. Hay varios tipos que se destinan a aplicaciones diversas. En todos ellos, el origen coincide con el primer trazo, o sea, con el milímetro cero. Se clasifican en plegables y flexibles. Los metros plegables (fig.7), empleados en construcción mecánica, son láminas de acero o de duraluminio (Fig.7) La graduación es a trazos o divisiones hasta del orden del milímetro. Algunos también van graduados en el borde opuesto con trazos en pulgadas y fracciones de la misma. Generalmente se pliegan o se abren, de decímetro en decímetro, mediante una articulación. Como se desajustan en dicha articulación con relativa facilidad, en su empleo no se exigirán mediciones de gran exactitud. Los metros flexibles son cintas flexibles de acero de uno o dos metros de longitud, que van graduadas en milímetros y a veces también en pulgadas y fracciones de la misma. Son los más empleados en el taller mecánico (fig.8). En su origen van provistos de un gancho, para facilitar la coincidencia del cero con las aristas de las piezas. Este gancho es ligeramente desplazable para que su coincidencia Con el cero se origine siempre, tanto en el caso de la (fig.9) como en el de la (fig.10). Con el metro de la (fig.8) se pueden realizar medidas interiores operando como se aprecia en la (fig.11). La medida ha de leerse en la ventanilla V que se observa en la (fig.8). UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 22

23 (fig.8) (fig.9) (fig.10) (fig.11) ) REGLAS GRADUADAS Las reglas graduadas (fig.12) son prismas rígidos de acero templado y sección rectangular (algunas van biseladas), en las que se graban trazos o divisiones en milímetros o medios milímetros sobre el borde de una cara y, a veces, en pulgadas y fracciones de pulgada por el otro borde. Las reglas graduadas de taller tienen una longitud comprendida entre 200 y 500 mm. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 23

24 (Fig. 12) TIPOS Y MODOS DE EMPLEO. Al igual que en los metros, la arista extrema de las reglas coincide precisamente con la primera graduación, al objeto de poder ser utilizadas en lugares donde la línea de referencia no se presente accesible, como se observa en la (fig.13) Si en la (fig.12) se desea facilitar y obtener una mejor coincidencia del milímetro cero con la arista A-A, puede utilizarse un elemento auxiliar de tope T (figs. 14 y 15) sobre el cual hará contacto la regla. (Fig.13) (Fig.14) (Fig.15) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 24

25 (Fig.16) (Fig.17 Las reglas graduadas de tacón (figs. 16 y 17) no precisan el elemento auxiliar para garantizarla coincidencia del cero con la arista de referencia. Tanto los metros como las reglas graduadas se colocarán paralelos a la línea cuya medida se trata de conocer. NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE METROS Y REGLAS GRADUADAS. - Se colocarán siempre separados de las herramientas de corte y demás aparatos durante el trabajo. - Guardarlos en cajas apropiadas. - Evitar golpes para no deformar los cantos. - Engrasarlos regularmente y mantenerlos limpios. - Eliminar las rebasas de las piezas antes de su medición. CALIBRE PIE DE REY O CALIBRADOR Los calibres pie de rey o calibradores son reglas graduadas de tacón, a las que se le ha adicionado una corredera. Esencialmente están constituidos por la citada regla, cuyo tacón forma la boca fija del aparato, y la corredera que se desliza por la regla, forma la boca móvil (fig.18). Todos los calibres llevan en la corredera una graduación especial que recibe el nombre de Nonio (nonus) o Vernier, ya que su invento se lo atribuyen unos al portugués Pedro Núñez (siglo XVI) y otros al francés Vernier (siglo XVII). Esta graduación especial permite efectuar medidas con el calibre, prácticamente has de 0,02 mm de apreciación. Las apreciaciones dependen del número y disposición de las divisiones que se efectúen. (Fig.18) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 25

26 CARACTERÍSTICAS DE UN CALIBRE PIE DE REY El calibre pie de rey tiene características propias, que determinan en cada caso su tipo y empleo. Las características más sobresalientes son: - Longitud de la regla graduada. Esta característica da solamente una idea de su capacidad (200, 250, etcétera, mm). Se llama capacidad a la máxima medida que puede realizarse utilizando el nonio. - Tipo de nonio. Esta característica concreta su apreciación. (1/10, 1/20, y 1/50 son los más empleados). - Material y tonalidad superficial. Indica la clase de material con el que fue construido y el aspecto de su superficie (acero inoxidable, en mate, etc.). - Forma especial. Indica, generalmente, la forma de sus bocas (bocas en punta, curvas, etc.). - Otras particularidades que se pueden reseñar son: si está equipado con tornillo de aproximación, si dispone del reloj indicador, etc. NONIO Del tipo de nonio que el calibre lleva grabado en la corredera depende la apreciación y precisión de las medidas que se pueden realizar. Téngase en cuenta que el tipo de nonio que el calibre lleva grabado en la corredera es función de la calidad de acabado del instrumento. Los tipos de nonios de los calibres pie de rey permiten apreciar lectura del orden: 0,1 mm, 0,05 mm y 0,02 mm. Nonio de apreciación 1/10 = 0,1 mm. Como se observa en la (fig.19), se toman 9 divisiones de la regla, es decir, 9 mm, y se dividen en la corredera en 10 partes iguales. (Fig.19) El valor de una división de la regla será, naturalmente, de 1 mm y el valor de una división de la corredera será de 9/10 = 0,9 mm. La apreciación del calibre será la diferencia entre una división de la regla y una división de la corredera (fig.20). Apreciación = 1-0,9 = 0,1 mm UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 26

27 (Fig.20) Así, si se acciona la corredera hacia la derecha hasta que su trazo o división uno coincida con el trazo uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,1mm y, por consiguiente, las bocas del calibre también se habrán separado el mismo valor. Si se hace coincidir la línea 2 de la corredera con la línea o trazo número 2 de la regla, las bocas del calibre se habrán abierto 2 0,1 = 0,2 mm, y así sucesivamente. (fig.21) (Fig.21) Si se hace coincidir la línea cero de la corredera con la línea uno de la regla, también coincidirá la división 10 de la corredera con la 10 de la regla, y por lo tanto el calibre se habrá abierto 1 mm, como se deduce de la (fig.19). Para efectuar una lectura en un calibre con nonio 1/10, cuando la línea cero de la corredera no coincide con ninguna línea de la regla, como se observa en la (fig.22), se procede del siguiente modo: 1. Se leen en la regla todos los milímetros enteros que hay antes de la línea cero del nonio (en este ejemplo 49 mm). 2. Se mira a continuación qué línea del nonio coincide con una de la regla (en este ejemplo corresponde a la 4) (Fig.22) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 27

28 Aplicando los conocimientos expuestos, la medida será de 49,4 milímetros Nonio de apreciación 1/20 = 0,05 mm. Se toman 19 milímetros de la regla y se divide esa longitud en la corredera, en 20 partes iguales, (fig.23) (Fig.23) Para obtener la apreciación se operará como se ha hecho en el nonio de apreciación 1/10. Valor de una división de la regla = 1 mm. Valor de una división del nonio = 19/20 = 0,95 mm. La apreciación será: 1-0,95 = 0,05 mm (fig. 24) (Fig.24) Si se desplaza la corredera hacia la derecha hasta que la línea número uno de la misma coincida con la número uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,05 mm y, por consiguiente, las bocas del calibre se habrán abierto el mismo valor. Cuando coincida la línea número 2 de la corredera con la línea número 2 de la regla. Las bocas del calibre se habrán abierto 2 0,05 = 0,1 mm. (fig.25) y así sucesivamente. (Fig.25) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 28

29 Para facilitar la lectura, el nonio se graba de forma que las líneas largas indiquen las decimas y las cortas las medias decimas. En la (fig.26) se puede leer 95,35 mm. (Fig.26) Nonio de apreciación 1/50 = 0,02 mm. Se toman 49 milímetros de la regla y se divide esa longitud en la corredera de 50 partes iguales, (fig.27). (Fig.27) Valor de la división de la regla = 1 mm. Valor de una división del nonio = 49/50 = 0,98 mm Apreciación = 1 0,98 = 0,02 mm. (fig.28) (Fig.28) Si se mueve la corredera hasta que la línea uno de ésta coincida con la línea número uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,02 mm y, por consiguiente, las bocas del calibre se habrán abierto el mismo valor. También este nonio está grabado de forma que facilite la lectura rápida, así, las líneas largas corresponden a las decimas y las cortas van de 2 en 2 centésimas. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 29

30 En la (fig.29) se puede leer 4,94 mm. (Fig.29) En general, para calcular la apreciación de un calibre cuyo nonio tenga <<n>> divisiones correspondientes a <<n 1>> divisiones de la regla, se obtendrá: NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE LOS CALIBRES Se tendrán presentes las normas que se dieron para las reglas graduadas, además de las que a continuación se indican: - No forzar su mecanismo. - No utilizarlos más que en aquellas medidas que exijan la precisión para la cual fueron construidos. - No medir con las máquinas en movimiento. - Siempre que sea posible, no desplazar sus bocas sobre la pieza para realizar la lectura; leer directamente. - No medir con el extremo de las bocas. INSTRUMENTOS PARA MEDIDAS ANGULARES GENERALIDADES Se sabe, por geometría, que dos planos que se cortan forman un ángulo diedro cuya intersección es una recta. En las piezas de construcción mecánica, los planos quedan limitados a caras o superficies planas y las líneas rectas de intersección que dan definidas por una recta llamada arista. En la (fig.30) pueden verse varios ejemplos. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 30

31 (Fig.30) Si desde un punto cualquiera de la arista intersección de dos caras de una pieza, se le trazan dos perpendiculares situadas una en cada cara, el ángulo que forman se llama ángulo rectilíneo. Este ángulo rectilíneo A (fig.30) es el que se medirá con los instrumentos de medida correspondientes para determinar el valor del diedro. En la misma figura se observa que uno de los diedros (A 3 ) no tiene su arista materializada en la pieza INSTRUMENTOS PARA MEDIDAS ANGULARES Transportador simple Goniómetro o transportador universal TRANSPORTADOR SIMPLE Es el instrumento más elemental para medir el ángulo que forman dos caras de una pieza. Descripción. Consta de un semicírculo dividido en 180º y de una regla que gira sobre el centro de dicho semicírculo, la cual puede fijarse en una posición determinada por medio de un tornillo T (fig.31) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 31

32 (Fig.31) El material y su acabado son similares a los del calibre pie de rey. Su apreciación puede ser hasta de medio grado. Modo de empleo. En la (fig.32) se observan los dos casos que pueden presentarse para realizar las lecturas. La pieza B, colocada a la derecha de la regla, tiene un ángulo β cuyo valor se quiere determinar. En este caso el valor β corresponde al ángulo que se lee directamente, o sea, β = ángulo leído = 70º. (Fig.32) La pieza A, colocada a la izquierda de la regla, tiene un ángulo α cuyo valor se quiere conocer. Se ve que el ángulo de la pieza es obtuso y sin embargo se lee un valor que corresponde a un ángulo agudo. En este caso el valor del ángulo de la pieza será: α = = 110º UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 32

33 Resumiendo, se puede decir: Cuando la pieza se coloque a la derecha de la regla, el ángulo que se lee coincide con el valor angular del diedro que se está midiendo. Cuando la pieza se coloque a la izquierda de la regla, el ángulo que se lee es el suplemento del valor angular que se está midiendo Otros tipos de transportadores. Existen otros tipos de transportadores simples que en esencia son idénticos a los descritos, pero con ligeras variaciones. El de la (fig.33) lleva la graduación en ambos sentidos, por lo que la lectura será directa, ya esté la pieza a la derecha o a la izquierda de la regla. Este mismo transportador tiene la regla giratoria ranurada con el fin de poder desplazarla longitudinalmente. De este modo el transportador puede adaptarse convenientemente a diferentes tipos de piezas (fig.34, a y b). (fig.33) (Fig.34) TRANSPORTADOR UNIVERSAL O GONIOMETRO Este aparato tiene el mismo fundamento que el transportador simple, pero más perfeccionado, ya que permite un campo de aplicaciones más amplio a la vez que mayor apreciación en las lecturas. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 33

34 Descripción. La (fig.35) indica de un modo esquemático la parte constitucional de este instrumento. (1) Tornillo eje. (2) Cuerpo principal, que lleva grabada la escala o limbo en 360 partes iguales numeradas según indica la citada figura (Fig.35) a: Superficie de referencia fija principal. b: Superficie de referencia fija secundaria r: Ranura por la que puede introducirse la regla móvil e. (3) Cuerpo giratorio. En él se encuentran: c: lugar destinado al nonio d: Brazo solidario, alineado con el cero del nonio. e: regla móvil, provista de varias superficies de referencia, la cual va ranurada y puede deslizarse a través del brazo d; el tornillo t fija la posición de la regla. Téngase presente que la regla móvil e siempre se desliza perpendicularmente a la línea og. (4) Tuerca del tornillo eje. La (fig.36) corresponde al aparato montado. Obsérvese que al coincidir los ceros del limbo y del nonio, la regla móvil queda alineada con la superficie de referencia fija principal. UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 34

35 (fig.36) Nonio circular del goniómetro. Consiste en una pequeña escala graduada que va grabada, según se dijo, en el lugar c del cuerpo giratorio (fig.35). La escala del nonio va grabada a ambos lados del origen con objeto de realizar lecturas en ambos sentidos. Ver nonio en la (fig.36) El fundamento del nonio circular es el mismo que el estudiado en el calibre pie de rey. Entonces se vio que si 1/n designaba el grado de apreciación a obtener, el nonio debía tener n divisiones, correspondientes a n 1 divisiones de la escala principal. Aplicando esta regla general de los nonios, el goniómetro podría disponer de: Nonios con 6 divisiones: Apreciación = 1º/6 = 10 (fig.37) (Fig.37) Nonios con 12 divisiones; Apreciación = 5 (Fig.38) (Fig.38) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 35

36 Como puede verse en las figuras 37 y 38, las divisiones de los nonios están tan próximas que la coincidencia de las mismas no se ve con claridad. Este inconveniente puede aliviarse construyendo el nonio del siguiente modo: Se consideran 24 divisiones en el nonio que abarcan 23 divisiones en la escala principal (fig.39), con lo que la apreciación sería de 1º/24 = (Fig.39) Ahora bien, en lugar de grabar las 24 divisiones, se graban solamente 12, es decir, se eliminan las divisiones impares con lo que la apreciación será de = 5. De este modo, las 12 divisiones del nonio abarcan 23 de la escala principal, quedando las divisiones más separadas y por tanto la lectura se hace con mayor claridad. Ejemplos de lectura: En la (fig.40) se observa la lectura de cero grados y los dos nonios grabados a ambos lados del cero. (Fig.40) En la (fig.41) se está realizando una medida utilizando el nonio de la derecha. Indica una lectura de 6º 45. (Fig.41) UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 36

37 2º 25 En la (fig.42 se está utilizando el nonio de la izquierda y se observa una lectura de (Fig.42) NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE ANGULOS. Son las mismas que se indicaron para el manejo y conservación de calibres y reglas graduadas Para piezas cuyo ángulo esté comprendido entre Lectura a realizar en el sector Nonio a utilizar Ejemplo Colocación recomendada de la pieza 0º - 15º 3 Si L = 83º 15 A = 90º - 83º 15 = 6º 45 15º - 50º 1 Si L = 24º 45 B = L = 24º45 50º - 90º 3 Si L = 76º 25 C = L = 76º25 90º - 180º 4 Si L = 54º 20 D = 180º - 54º 20 = 125º 40 76º25 UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 37