SISTEMAS CON ARRANQUE DE VIRUTA, ACOTACION

El arranque de viruta se llama también mecanizado. El fresado, torneado, refrentado, cepillado, taladrado, aserrado, etc..., son procesos de mecanización. Existen dos tipos de mecanizado según la forma de la pieza:

Piezas con dirección circular del arranque de viruta.

Los procedimientos de mecanizado con movimiento circular son el cilindrado y refrentado, el taladrado, el avellanado, el escariado, el torneado cónico, el roscado, el torneado de las piezas de forma, el ranurado y el moleteado.

Piezas con dirección rectilínea del arranque de viruta.

El arranque de viruta será rectilíneo cuando la herramienta utilizada avanza paralelamente al eje o al plano principal de la pieza.

Como, independientemente de los procedimientos de fabricación, la gran mayoría de las piezas pasan por un acabado con arranque de viruta, es precisamente por lo que existen aquí diferentes tipos o formas de acotación.

* Acotación en serie o en cadena.

La acotación en serie consiste en situar una cota tras otra sobre la misma dirección. Se permite su utilización cuando la acumulación de tolerancias no afecta a la aptitud de empleo de la pieza. Tiene el inconveniente de que los errores de construcción se acumulan. Ver figura 4.2a .

* Acotación en paralelo o escalonada.

Todas se refieren a una misma superficie base por lo tanto no se acumulan errores por ser cada cota independiente de las otras.

La determinación del plano base se realiza según el proceso de fabricación o cuando existe una parte de la pieza que por su importancia se pueda tomar como referencia. En el caso de la figura 4.2b, el plano base será el indicado por necesidades de mecanizado.

Figura 4.2b

* Acotación combinada.

Es el resultado de la utilización alternativa de la acotación en serie y de la acotación en paralelo en el mismo dibujo. Ver figura 4.2c.

Figura 4.2c

* Acotación por coordenadas.

Ya se explicó en el punto 3.14, son especialmente apropiadas para las máquinas controladas por medio de mandos numéricos. Los puntos o zonas se dan, indicando las coordenadas “x” e “y”.

Se parte por lo tanto de un origen de coordenadas que será la intersección de dos líneas base, y se realizan las mediciones desde allí.

Para la mejor claridad de los dibujos se puede sustituir la acotación por una tabla como indica la figura. Ver figura 3.14a.

* Acotación progresiva.

A partir de un origen se refieren todas las medidas, las diferentes cifras se disponen sobre una única línea de cota, este sistema es una variante de la acotación en paralelo. El origen de cotas se debe señalar con un punto. Ver figura 4.2d.

30

10 50 70 90 ₁₀0

Figura 4.2d

Si la pieza es de sección variable, se acotará como se indica en la figura 4.2e.

87 73 60 40 25 8 0 10 25

Figura 4.2e

* Acotación de piezas semejantes.

Cuando se trata de fabricar piezas de la misma forma y diferentes dimensiones, es decir piezas semejantes, se colocan letras en lugar de cifras en las acotaciones, posteriormente en una tabla se colocan las diversas medidas que se atribuyen a cada letra según el modelo, modelo que deberá ser indicado. Ver figura 4.2f.

Nº a b c d 1 100 20 60 40 2 120 24 72 56 3 144 29 86 63 Figura 4.2f 4.3 TRANSFERENCIA DE COTAS

Para el diseño de la pieza representada en la figura 4.3a, se tendrá en cuenta su acotación funcional, pero será imprescindible determinar las cotas necesarias en su proceso de fabricación y reflejadas en la figura 4.3b.

Figura 4.3.a Figura 4.3b

La cota A deberá ser equivalente a la suma de las cotas funcionales B = 0.2 1 . 0 22+ − y C= 0.30 15 . 0 16+

− , al tener éstas, tolerancias, también deben aplicárseles a A, por lo tanto:

Cota máxima de B = 22 + 0.2 = 22.2 Cota máxima de C = 16 + 0.3 = 16.3 Cota máxima de A = 22.2 + 16.3 = 38.5 Cota mínima de B = 22 - 0.1 = 21.9 Cota mínima de C = 16 - 0.15 = 15.85 Cota mínima de A = 21.9 + 15.85 = 37.75

En un principio A = 0.5 25 . 0 38+ − y como C = 3 . 0 15 . 0 16+

− se podrían obtener unas dimensiones

finales de:

A = 38.4 y C = 16.1

Como B = A – C, según los datos anteriores B = 38.4 – 16.1 = 22.3, valor incompatible con la cota funcional B = 0.2

1 . 0

22+

− . Esta incompatibilidad de cotas se resuelve mediante

lo que se denomina “transferencia de cotas” que permite obtener una cota total con tolerancias a partir de otras cotas funcionales parciales, lo que permite la compatibilidad entre las acotaciones funcionales directa e indirecta, cuando ésta última es ocasional y justificadamente utilizada.

En la figura 4.3c se representa una pieza con tres cotas: A, B y C; la cota B se considera fija en el proceso de transferencia; la cota C va a ser sustituida por la nueva cota A. Habrá por lo tanto que obtener la cota A para que sea compatible con las cotas B y C.

Figura 4.3c La tolerancia de A será: Amáx – Amín = T(A) La tolerancia de B será: Bmáx – Bmín = T(B) La tolerancia de C será: Cmáx – Cmín = T(C) Se deberá cumplir que:

Amáx = Cmáx + Bmín

Amín = Cmín + Bmáx

por lo que: T(A) = T(C) – T(B).

Puede suceder que T(C) = T(B) por lo que T(A) = 0, resultado no lógico por lo que se puede repartir T(C) entre los valores de T(A) y T(B) debiendo ser éstos normalizados (ISO) y de forma que T(A)<(T(C) – T(B)).

Si la tolerancia T(C) es mayor que la T(B), T(A) será positiva y menor que T(C). En el caso contrario en el que la tolerancia T(B) sea mayor que la T(C), T(A) resultará negativa y como esto no es posible, se tendrá que repartir la tolerancia T(C) entre las otras dos.

Todo esto se justifica con el siguiente ejemplo:

En la pieza representada en la figura 4.3d se ha aplicado una acotación funcional directa y en la figura 4.3e se indica la acotación de fabricación de la pieza que deberá ser compatible con la cota funcional establecida.

Figura 4.3.d Figura 4.3.e

El primer lugar habrá que realizar una transferencia tal y como se muestra en la figura 4.3f, para sustituir la cota de dimensión nominal -11- por la de dimensión nominal -49-.

Figura 4.3f

En este caso se tendrá:

COTA FIJA: cota de dimensión nominal -22- más la de dimensión nominal -16-;

B = 0.050 025 . 0 38+ − COTA SUSTITUIDA: C = 0.1 0 11+ COTA NUEVA: A T(B) = 0.050 – (-0.025) = 0.075 y T(C) = 0.100, por lo que: T(A) = T(C) – T(B) = 0.100 – 0.075 = 0.025.

Teniendo en cuenta que T(C) > T(B) y por ser T(A) > 0, se tomará el valor normalizado ISO que sea el inferior más próximo a 0.025, por lo tanto, índice de calidad IT7 con T(A) = 0.025. Se tomará por ejemplo:

A = 0 025 . 0 49 −

En la segunda transferencia habrá que sustituir la cota nominal -22- por la de cota nominal -38-. Así se tendrá:

COTA FIJA: B = 0.030 015 . 0 16+ − COTA SUSTITUIDA: C = 0.020 010 . 0 22+ − COTA NUEVA: A T(B) = 0.030 – (-0.015) = 0.045 y T(C) = 0.020 – (0.010) = 0.030, por lo que: T(A) = T(C) – T(B) = 0.030 – 0.045 = -0.015.

Teniendo en cuenta que T(C) < T(B) y por ser T(A) > 0, la tolerancia T(C) se reparte entre T(B) y T(A).

Se tomarán valores ISO normalizados para T(B) y T(A) de tal forma que T(C) = 0.030 > (T(A) + T(B)). Se toma un índice de calidad IT6 para una medida nominal de -15- con T(B) = 0.011 y para la medida nominal de -38- la misma calidad con T(A) = 0.016. Se podrá adoptar por ejemplo los valores: B= 0

011 . 0 16 − y A= 0 016 . 0 38 − . Ver figura 4.3g. Figura 4.3g

Los valores ISO adoptados en esta aplicación de transferencia de cotas se han obtenido en la tabla 4.3 que acompaña. Ver página siguiente.

Serie de tolerancias fundamentales ISO Medidas Nominales (mm) IT 01 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 más de 1 hasta 3 0.3 0.5 0.8 1.2 2 3 4 6 10 14 25 40 60 100 140 250 400 600 --- --- más de 3 hasta 6 0.4 0.6 1 1.5 2.5 4 5 8 12 18 30 48 75 120 180 300 480 750 --- --- más de 6 hasta 10 0.4 0.6 1 1.5 2.5 4 6 9 15 22 36 58 90 150 220 360 580 900 1500 --- más de 10 hasta 18 0.5 0.8 1.2 2 3 5 8 11 18 27 43 70 110 180 270 430 700 1100 1800 2700 más de 18 hasta 30 0.6 1 1.5 2.5 4 6 9 13 21 33 52 84 130 210 330 520 840 1300 2100 3300 más de 30 hasta 50 0.6 1 1.5 2.5 4 7 11 16 25 39 62 100 160 250 390 620 1000 1600 2500 3900 más de 50 hasta 80 0.8 1.2 2 3 5 8 13 19 30 46 74 120 190 300 460 740 1200 1900 3000 4600 más de 80 hasta 120 1 1.5 2.5 4 6 10 15 22 35 54 87 140 220 350 540 870 1400 2200 3500 5400 más de 120 hasta 180 1.2 2 3.5 5 8 12 18 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 1600 2500 4000 6300 más de 180 hasta 250 2 3 4.5 7 10 14 20 29 46 72 115 185 290 460 720 1150 1850 2900 4600 7200 más de 250 hasta 315 2.5 4 6 8 12 16 23 32 52 81 130 210 320 520 810 1300 2100 3200 5200 8100 más de 315 hasta 400 3 5 7 9 13 18 25 36 57 89 140 230 360 570 890 1400 2300 3600 5700 8900 más de 400 hasta 500 4 6 8 10 15 20 27 40 63 97 155 250 400 630 970 1550 2500 4000 6300 9700 Tabla 4.3 ************************************************************************************************************************** **************************************************************************************************************************