Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 1 PROCESOS DE FABRICACIÓN II

Transcripción

1 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 1 PROCESOS DE FABRICACIÓN II

2 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 1 Tema: FUNDAMENTOS DE FRESADO Contenido Identificación de las partes de la fresadora Operaciones básicas de fresado Objetivos Objetivo General: Describir las partes principales y las operaciones fundamentales de la fresadora universal, así como operar de forma segura esta máquina herramienta. Objetivos específicos: Describir el proceso de fresado en general. Describir las partes principales de una fresadora y su funcionamiento. Enunciar como mínimo 10 trabajos que se pueden realizar en la fresadora. Fabricar una pieza, ejecutando las operaciones básicas de fresado (planeado, ranurado, espaciado equidistante) Realizar montajes de piezas en el divisor universal. Mencionar y aplicar las normas de seguridad industrial en el uso de la fresadora. Materiales y Equipo Fresadora Universal Herramienta de corte (fresa Cilíndrica, opciones entre 6 y 10 mm) Pie de rey Juego de pinza porta-boquilla Tirante Divisor universal Pernos de anclaje Dos escuadras de solapa, reloj comparador. Pieza de material hierro negro Marco Teórico Al proceso para generar superficies maquinadas arrancando progresivamente pequeñas cantidades de material de la pieza a mecanizar, se denomina FRESADO, esto es posible avanzando lentamente la pieza hacia la herramienta de corte que gira a una velocidad relativamente alta. Por lo tanto la FRESADORA, es una máquina herramienta capaz de realizar un mecanizado por separación de viruta mediante una herramienta circular. En casi todos los casos se utiliza una herramienta de corte múltiple (formada por varios filos), de tal modo que la remoción de material es rápida.

3 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 2 La herramienta de corte es conocida con el nombre de FRESA. Consiste usualmente en un cuerpo cilíndrico que gira sobre un eje y tienen dientes periféricos igualmente espaciados que intermitentemente engranan y remueve material de la pieza en cuestión (Véase la figura 1). Debido a que con el principio del fresado se obtiene una rápida remoción de material, y se puede obtener una superficie con muy buen acabado, se han desarrollado fresadoras excelentes y muy versátiles. Fig 1. Tipos de fresa

4 ORGANOS FUNDAMENTALES DE LA FRESADORA UNIVERSAL Procesos de Fabricación II. Guía 4 y El Bastidor 2. La caja de los avances. 3. Ménsula o consola 4. El carro transversal 5. La mesa 6. Caja de Veloc. del árbol principal 7. Caja de los avances 8. Árbol principal o árbol de trabajo CLASIFICACIÓN DE LAS FRESADORAS. Fig. 2. Fresadora Universal División de las fresadoras por la disposición del eje principal. Este proporciona el movimiento de rotación a la fresa, según la posición del mismo, las fresadoras se pueden dividir en: 1. Máquina de Fresar horizontal: en las que el eje del árbol principal ocupa posición paralela a la superficie de la mesa. 2. Máquina de Fresar verticales: el árbol principal está perpendicular a la superficie de la mesa. 3. Máquina de Fresar Mixtas (horizontales y verticales): permiten que el árbol porta fresa tome las dos posiciones anteriores descritas. División de las fresadoras por el tipo de trabajo o trabajos que pueden realizarse en ellas. 1. Fresadoras especiales. Existen una variedad de modelos, como ejemplo: las fresadoras por control numérico, las fresadoras para fabricar engranes. 2. Fresadoras Universales. La fresadora universal es la más empleada en las fabricaciones ordinarias y con ella se puede realizar prácticamente cualquier tipo de trabajo.

5 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 4 Como además tiene muchos elementos comunes a los otros tipos de fresadoras, se considera conveniente emprender el estudio de la misma. La máquina fresadora universal se caracteriza por tener las constantes siguientes: a) Dimensiones de la mesa b) Recorridos máximos de los carros (longitudinal, transversal y vertical) c) Gama de velocidades del árbol principal, de 16 a 8 gamas d) Traslación máxima del cabezal universal e) Valor de los avances automáticos. f) Potencia del motor en H.P. g) Espacio que ocupa y peso. MOVIMIENTOS DE CORTE Y DE AVANCE Teniendo en cuenta el movimiento de corte (mc) de la fresa y el movimiento de avance (ma), en el proceso de fresado de la figura 3, se presenta lo siguiente: La porción comprendida desde D hasta E, los movimientos m a y m C tienen sentidos distintos, a este proceso de maquinado se le llama fresado en oposición, mientras que en la porción E, F el sentido m a y m C tienen el mismo sentido, originando otro tipo de fresado denominado fresado en concordancia. Fig. 3 Procesos de maquinado dependiendo de los movimientos m a y m C En la operación de fresado se pueden presentar los dos o solo uno de los procesos descritos anteriormente, sin embargo es recomendable maquinar utilizando el fresado en oposición, pues en el fresado en concordancia se generan movimientos parásitos que tienden a halar la pieza contra la herramienta, generando vibraciones y pudiéndose dañar la herramienta y pieza de trabajo. A continuación se presenta casos de fresado en la figura 4, donde se ilustra de mejor manera los procesos de fresado.

6 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 5 Fresado en oposición. Fresado en concordancia Fresado en oposición y concordancia Fig.4 Procesos de Fresados en oposición y concordancia EL PROCEDIMIENTO DE FRESADO PLANO, SE OBTIENE POR DOS MÉTODOS PRINCIPALES: 1. Por medio del trabajo de los dientes frontales de una fresa o un plato de cuchillas al girar alrededor de un eje perpendicular al plano geométrico ideal. Cada diente describe una cicloide situada en un plano, gracias a dos movimientos, uno circular aplicado a la fresa, y otro rectilíneo aplicado a la pieza de trabajo (ver figura 5) 2. Por medio de los dientes periféricos de una fresa cilíndrica (ver figura 6) al girar sobre su eje, a la vez que la pieza se desplaza siguiendo una recta que se mantiene con dirección constante respecto a la generatriz de la fresa. Cada una de estas generatrices de la fresa en contacto con la pieza es la generatriz de la superficie, y una recta perpendicular a ella, recibe el nombre de directriz, e indica la dirección del desplazamiento.

7 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 6 Fig. 5 Fresado plano. Fig. 6 Fresado plano. PROCESO DE MECANIZADO: A. Montaje de la fresa Para esta operación la fresadora debe encontrarse con el cabezal vertical colocado, si se opta por el primer procedimiento principal para realizar un fresado plano, descrito anteriormente. B. Preparar la máquina. Una vez colocada la pieza en la prensa y seleccionada la fresa se procede, en forma general a seleccionar: o Sentido de giro o Revoluciones de la herramienta (RPM) o Avances o Sentido de avance El proceso de mecanizado antes de ponerse a trabajar (Realizar una hoja de ruta) Finalizado el trabajo, verificar el estado final de la pieza. EL DIVISOR UNIVERSAL Fig. 7 El divisor universal El divisor permite realizar divisiones equidistantes en las superficies de las piezas. Las divisiones pueden ser ranuras en V, ranuras cuadradas, ranuras circulares, polígonos regulares a base de superficies planas, dientes de

8 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 7 engranajes, rectos, engranajes helicoidales, engranajes cónicos, ejes ranurados, rudas para cadenas, etc. En su forma básica el divisor posee un constante K=40, esto significa que cuando se proporcionan 40 vueltas a la manivela del divisor, el plato porta piezas girará una vuelta completa. Con base en ello se pueden realizar divisiones sub múltiplos de 40, por ejemplo: 2 (40/2 = 20) brindando 20 vueltas para cada división, 4 (40/4 = 10) brindando 10 vueltas para cada división, y así sucesivamente. Cuando la cantidad de divisiones no son sub múltiplos de 40 y no permiten una división exacta de 40, se recurre al uso de platos de agujeros, que poseen una gama de círculos concéntricos formados por cantidades de agujeros de diferentes denominaciones. Por ejemplo, se desean realizar 12 divisiones, al dividir 40/12 el resultado es 3 enteros y 1/3. El tercio de vuelta se puede obtener en el plato de 15 agujeros, recorriendo 5 agujeros cada vez que se requiera el tercio de vuelta. Procedimiento Práctica 1. Reconocimiento de máquina: Complete la tabla siguiente con la información que se le pide. Avance Lineal por Vuelta en manivela Avances y mínimas apreciaciones Carro longitudinal Carro transversal Avance Lineal por Vuelta en manivela Mínima apreciación Mínima apreciación Carro vertical Avance Lineal por Vuelta en manivela Mínima apreciación Práctica 2. Fabricar polígono inscritos En esta etapa utilizará la pieza que contiene secciones cilíndricas y que constituyó la última práctica de torno convencional, que se muestra en la figura 8. Figura 8 Cilindros de trabajo

9 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 8 Proceso: 1) Sujete la pieza de forma segura en el plato portapieza del divisor y en el otro extremo con el contrapunto del divisor. Si su divisor posee punto en lugar de plato de garras deberá usar perno de arrastre. Verifique con un nivel de precisión. 2) Defina en los cilindros que fabricará lo siguiente: a. Cuadrado. b. Pentágono. c. Hexágono. d. Octágono. e. Dodecágono. 3) Para cada figura geométrica debe calcular la profundidad de pasada para que la figura quede perfectamente inscrita. 4) Para cada figura debe calcular la cantidad de vueltas de la manecilla, que realizará cada vez que rote el divisor. Cuando las divisiones no son submúltiplos de 40 (constante), usará un plato de agujeros que pueda proporcionar las fracciones de vuelta calculadas. 5) Instale la fresa asignada por el docente. 6) Haga contacto entre punta de fresa y pieza, en el tramo donde debe cortar. Este punto se vuelve su cero pieza o punto de referencia. Retire la fresa de la pieza transversalmente de la pieza. 7) Mueva el carro vertical hacia arriba acorde a la profundidad calculada, este valor manténgalo inamovible para la figura geométrica calculada. 8) Encienda la fresadora y maquine. Es válido verificar acabados y resultados de la operación. Luego de cada pasada retira la fresa transversalmente y gire la pieza con la manivela del divisor. IMPORTANTE: Debe contar bien las vueltas y los espacios. Un retroceso de uno o dos agujeros implica que la pieza no llegará al punto previo, debido al juego entre los engranajes internos del mecanismo, por lo que la pieza se puede echar a perder. 9) Repita los pasos del 3 al 8 para las siguientes figuras geométricas. Tarea Complementaria Investigue sobre: 20 tipos de fresas que se utilizan con las fresadoras, con nombre e imagen. 5 técnicas y equipos para sujetar piezas a la mesa de la fresadora, diferentes al plato divisor. Las denominaciones de los platos de agujeros y dos técnicas adicionales para realizar cálculos de divisiones, cuando éstas deben ser mayores a 40 divisiones y no son múltiplos de 40. El uso que se le brinda al puente y al eje portafresa en la fresadora. Resumen de la lectura asignada Cáp. 1 La fresadora Universal (pág y 40-43) Tecnología 2.2 Maquinas Herramientas Equipo Técnico EDEBÉ Libro T

10 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 9 Bibliografía Tecnología 2.2 Maquinas Herramientas Equipo Técnico EDEBÉ Libro T Máquinas y Herramientas para la Industria Metal Mecánica, usos y cuidados/ Autor: American Machinist Magazine. Libro A Guías para las prácticas de Taller y Laboratorios Autor: Valeriano Gavinelli Bovio, Soyapango1994. Tesis 621 G El informe debe contener los siguientes puntos: 1. Portada 2. Índice 3. Introducción 4. Objetivos 5. Tarea complementaria 6. Conclusiones 7. Anexos 8. Bibliografía

11 Procesos de Fabricación II. Guía 4 y 5 10 Hoja de cotejo: 4 y 5 Guía 4 y 5: FUNDAMENTOS DE FRESADO Alumno: Máquina No: Docente: GL: Fecha: CONOCIMIENTO 20% APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO EVALUACION % Nota Conocimiento deficiente de los fundamentos teóricos 15% Aplicación deficiente de la simbología 15% Uso deficiente de los accesorios solicitados 15% Aplicación deficiente de las normas de seguridad 15% Resultados de la práctica son deficientes ACTITUD 10% No tiene actitud proactiva. TOTAL 100% 10% Demuestra pocos valores profesionales Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos Aplicación incompleto de la simbología Uso incompleto de los accesorios solicitados Aplicación incompleta de las normas de seguridad Resultados de la práctica son buenos Actitud propositiva y con propuestas no aplicables al contenido de la guía. Demuestra regulares valores profesionales Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos Aplicación excelente de la simbología Uso excelente de los accesorios solicitados Aplicación excelente de las normas de seguridad Resultados de la práctica son excelentes Tiene actitud proactiva y sus propuestas son concretas. Demuestra buenos valores profesionales