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Resumen
Se conoce con el nombre de máquina - herramienta a toda máquina que por
procedimientos mecánicos, hace funcionar una herramienta, sustituyendo la mano del
hombre. Una máquina herramienta tiene por objetivo principal sustituir el trabajo manual
por el trabajo mecánico, en la fabricación de piezas. En esta experiencia de laboratorio
nos familiarizamos con dos máquinas herramientas de mecanizado con arranque de
virutas: El torno y la Fresadora. Se realizo el proceso de mecanizado de un cilindro en
donde pudimos experimentar con cada una de estas máquinas y sus características,
modificamos velocidad, avance y observamos los resultados obtenidos. Aplicamos
conceptos estudiados en los laboratorios pasados para analizar sus movimientos relativos
y la geometría de estas herramientas entre otras cosas. Como complemento a la actividad
en este informe se detallarán los procesos de: Refrentado, Cilindrado, Torneado cónico,
Moleteado, Ranurado, Roscado, y Taladrado para el torno y fresado tangencial y frontal,
Planeado, Escuadrado y Canteado, Alojamientos o Vacíos, Copiados o Contornos,
Ranuras y Cortes y Chaflanes para la fresadora.
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Índice
Resumen ... 1
Índice ... 2
Índice de Imágenes ... 3
Introducción ... 4
Objetivos ... 5
a) Objetivo General ... 5
b) Objetivo Específicos ... 5
Máquinas herramientas utilizadas ... 6
a) Torno ... 6
b) Fresadora... 6
Operaciones posibles en un Torno: ... 8
a) Operación de Cilindrado ... 8
b) Proceso de Refrentado ... 9
c) Proceso de Ranurado o Tronzado ... 10
d) Proceso de Torneado cónico... 11
e) Proceso de Moleteado ... 11
f) Proceso de Roscado ... 12
g) Proceso de Taladrado ... 13
Operaciones posibles en una Fresadora... 14
a) Fresado Tangencial ... 14
b) Fresado Frontal ... 15
c) Planeado y Planeado con escuadra ... 16
d) Proceso de Escuadrado y Canteado ... 16
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f) Proceso de Copiados o Contornos ... 17
g) Proceso de Ranuras y Cortes ... 18
h) Proceso de Chaflanes ... 18
Conclusión ... 19
Bibliografía ... 20
Índice de Imágenes
Imagen 1. Torno ... 6Imagen 2. Fresadora Vertical ... 7
Imagen 3. Cilindrado ... 8
Imagen 4.Diagrama Cilindrado ... 9
Imagen 5. Refrentado ... 9
Imagen 6. Diagrama Refrentado Plano de Referencia. ... 10
Imagen 7.Diagrama Ranurado Plano de Referencia ... 10
Imagen 8. Diagrama Torneado Cónico Plano de Referencia ... 11
Imagen 9.Diagrama Moleteado Plano de Referencia ... 11
Imagen 10. Roscado ... 12
Imagen 11. Diagrama Roscado ... 12
Imagen 12. Taladrado ... 13
Imagen 13. Diagrama Taladrado. ... 13
Imagen 14. Fresado Tangencial ... 14
Imagen 15. Ejemplo Fresado Tangencial ... 14
Imagen 16. Fresado Frontal ... 15
Imagen 17.Ejemplo Fresado Frontal ... 15
Imagen 18. Planeado y Planeado con escuadra ... 16
Imagen 19. Escuadrado y Canteado ... 16
Imagen 20. Alojamientos o Vacíos ... 17
Imagen 21. Copiados o Contornos ... 17
Imagen 22. Ranuras y Cortes ... 18
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Introducción
Para la creación de piezas mecánicas, es necesario llevar a cabo varios procesos
mecánicos antes de dar fin a dicha pieza. Para esto, se han implementado máquinas
herramientas de uso cotidiano, las cuales presentan una gran variedad a la hora de poder
realizar una operación mecánica, dependiendo de la herramienta de corte que se utilice y
el movimiento de avance que se le otorga a la probeta o instrumento a moldear. En esta
ocasión nos centraremos en dos máquinas herramientas: Torno y Fresadora. El torno y la
fresadora son máquinas-herramientas por arranque de viruta, en la que por medio de ellos
se obtienen dimensiones superficiales deseadas en una pieza por medio del mencionado
arranque viruta. El arranque de viruta es separar partes del material (virutas) por
procedimientos mecánicos. El torneado es un importante procedimiento de fabricación
por las siguientes razones: en muchas piezas se encuentran superficies torneadas; el
torneado permite pequeñas tolerancias y superficies poco rugosas; las herramientas del
torno son relativamente sencillas; el arranque interrumpido de viruta es económico.
Mediante fresado puede proveerse a piezas de los más diversos materiales como por
ejemplo, acero, fundición hierro, metales no férricos y materiales sintéticos, de superficies
planas o curvas, de entalladura, de ranura, de dentado, etc. La superficie de las piezas
fresadas puede ser desbastada o afinadas. Las piezas que hayan de tener mejor calidad
superficial, se acaban frecuentemente por rectificado. En este laboratorio, con el fin de
familiarizarnos con estas máquinas herramientas y conocer su correcto funcionamiento,
se realizo el proceso de mecanizado de un cilindro en donde los estudiantes pudimos
experimentar con cada una de estas máquinas y sus características, modificamos
velocidad, avance y observamos los resultados obtenidos. Como complemento a la
actividad se detallaran los procesos de: Refrentado, Cilindrado, Torneado cónico,
Moleteado, Ranurado o Tronzado, Roscado, y Taladrado para el torno. En el caso de la
fresadora (vertical en nuestra experiencia) detallaremos los procesos de: Fresado
tangencial y frontal, Planeado, Escuadrado y Canteado, Alojamientos o Vacíos,
Copiados o Contornos, Ranuras y Cortes, y Chaflanes. Y para cada uno de estos
procesos, se debe realizar una serie de pasos para posicionar la herramienta de corte y la
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Objetivos
a) Objetivo General
Que el alumno comprenda, internalice e interprete correctamente los conceptos
fundamentales presentes en los procesos de torneado y mecanizado con arranque de
virutas desarrollado en las fresadoras. Esto es: Los movimientos relativos, las
condiciones de mecanizado, la geometría de la herramienta, el sistema efectivo de la
herramienta, las operaciones, los tiempos de preparación, de maniobra y de corte, las
diferentes superficies obtenidas por las diferentes operaciones y los sistemas de
fijación de la materia prima y de las herramientas [1][2]
b) Objetivo Específicos
Familiarizar al alumno con la máquina herramienta “torno” y las “fresadoras
universal y vertical”: Sus grados de libertad, sus tipos, sus capacidades de trabajo, sus
accesorios de fijación de la materia prima y las geometrías posibles de obtener por medio
de esta máquina.
1. Que el alumno interprete correctamente los movimientos relativos entre
herramienta y pieza requeridos en cada una de las operaciones de torneado y en
el fresado frontal y tangencial.
2. Tomando como base la operación de cilindrado exterior, familiarizar al alumno con
las condiciones de mecanizado; esto es, velocidad de corte, velocidad de avance,
profundidad de corte y fluido de corte.
3. Que el alumno interprete a pié de máquina el sistema de referencia de la
herramienta y el sistema de referencia efectivo. Esto es, posicionar virtualmente en
el sistema máquina-herramienta-pieza, los planos: de corte, de medida, de
referencia y de trabajo; en ambos sistemas de referencia.
4. Familiarizar al alumno con la generación de superficies en las diversas
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Máquinas herramientas utilizadas
a) Torno
Se denomina torno a un conjunto de máquinas y herramientas que permiten
me-canizar piezas de forma geométrica de revolución [1]. Estas máquinas-herramienta
ope-ran haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en el cabezal o fijada entre los puntos de
centraje) mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento
regulado de avance contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las
condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas. La herramienta de corte va montada
sobre un carro que se desplaza sobre unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la
pieza que se tornea, llamado eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje
X, en dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro
llama-do charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y llama-donde se apoya la torreta
porta-herramientas.
En esta sesión de laboratorio utilizamos el torno, modelo: Aldo II T-410X1000,
marca “ITALMACC”.
Imagen 1. Torno
b) Fresadora
Una fresadora es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados
por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos
de corte denominada fresa [2]. Mediante el fresado es posible mecanizar los más
diversos materiales, como madera, acero, fundición de hierro, metales no férricos y
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etc. Además las piezas fresadas pueden ser desbastadas o afinadas. En las fresadoras
tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta,
permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas.
En esta sesión de laboratorio utilizamos la fresadora vertical, marca “Cincinnati”,
modelo: Cinova 80 307-14.
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Operaciones posibles en un Torno:
Para el uso correcto del torno, se debe seguir el siguiente protocolo:
° La pieza se sujeta al plato por uno de sus extremos y el otro queda en el aire, o también se puede colocar un extremo en el plato y el otro apoyado en una contra
punta.
° Se selecciona la herramienta de corte para llevar a cabo el proceso mecánico
° Se fija la herramienta de corte en una posición adecuada
° Se procede a dar el movimiento de giro a la pieza
° Se procede a dar una referencia para efectuar el movimiento de avance de la herramienta de corte
° Se da a la herramienta de corte un movimiento de avance de extremo a extremo sobre la pieza o un movimiento de avance desde la superficie de la pieza hasta
su interior, todo depende del proceso mecánico que se lleve a cabo
° Acabado el proceso, se detiene el movimiento de giro de la pieza
° Todo lo anterior debe ser realizado con los implementos de seguridad adecuados
a) Operación de Cilindrado
Consiste en mecanizar un cilindro recto de longitud y diámetro determinado. Una vez
iniciado el corte con la profundidad y avance que se deseado, la herramienta,
desplazándose automáticamente, realiza el trabajo.
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Imagen 4.Diagrama Cilindrado
b) Proceso de Refrentado
Es el proceso de maquinar el extremo de la pieza de trabajo para que esté a escuadra
con la línea del centro. es decir, dale una forma plana al extremo de la pieza, el cual
puede tener como resultado un desbaste o acabado superficial.
Imagen 5. Refrentado: 1. Mandril americano, 2. Pieza a refrentar, 3. Carro Transversal, 4. Carro Superior, 5. Torreta portaherramienta, 6. Herramienta cuchillo.
, proces ,
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Imagen 6. Diagrama Refrentado Plano de Referencia.
c) Proceso de Ranurado o Tronzado
Consiste en hacer surcos o gargantas cilíndricas sobre una pieza, los cuales tienen una
profundidad y longitud determinado.
Imagen 7.Diagrama Ranurado Plano de Referencia ʘ
,
, proce ,
11 L d D Tan 2 ) ( 2 − = α
d) Proceso de Torneado cónico
Este proceso consiste en dar forma cónica a la pieza, mediante un movimiento de giro de
está, y un movimiento de avance de la herramienta de corte con un ángulo de inclinación,
que se determina con la siguiente expresión:
:
Imagen 8. Diagrama Torneado Cónico Plano de Referencia
e) Proceso de Moleteado
Este proceso consiste en presionar una herramienta con figuras en forma de diamante o
en líneas rectas sobre la superficie de la pieza. En el moleteado el material no presenta
desprendimiento de viruta sino que se conforma.
Imagen 9.Diagrama Moleteado Plano de Referencia
12 f) Proceso de Roscado
Es un proceso que consiste en dar forma triangular al filete de una rosca por penetración
perpendicular de una herramienta conducida por el carro transversal. La siguiente figura
ilustra los procesos de roscado exterior e interior.
Imagen 10. Roscado: 1.Árbol Principal, 2. Plato de Tope, 3. Pieza a roscar, 4. Contrapunto, 5. Carro Superior, 6. Torreta Portaherramienta, 7. Portamoleta de roscar, 8. Moleta, 9. Perro
13 g) Proceso de Taladrado
Consiste en realizar una perforación a la pieza con una broca. El taladrado se efectúa en
el tomo de dos maneras diferentes: a) Por penetración, en una pieza animada de
movimiento de rotación, de una broca con movimiento solamente de traslación. b) Por
penetración de la broca, animada de un movimiento de rotación, en una pieza que
solamente posee movimiento de traslación.
Imagen 12. Taladrado: 1. Árbol principal, 2. Pieza a taladrar, 3. Carro transversal, 4. Contrapunto, 5. Carro superior que sirve de apoyo al perro 6. Torreta portaherramientas, 7. Barrena
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Operaciones posibles en una Fresadora
Para el correcto uso de la fresadora se deben tomar en cuanta:
o Instalar la herramienta de corte adecuada para realizar el proceso mecánico
o Fijar la pieza a trabajar en la mesa de trabajo mediante una prensa manual
o Establecer la posición de la mesa para que entren en contacto la herramienta
de corte y la pieza
o Establecer una referencia y luego realizar el avance en la dirección que se
desea trabajar
o Todo lo anterior se debe realizar con los implementos de seguridad adecuados
a) Fresado Tangencial: Consiste en realizar operaciones en forma tangencial entre la
pieza y la herramienta.
Imagen 14. Fresado Tangencial
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b) Fresado Frontal: Fresado entre pieza y herramienta de forma que la herramienta entre
en contacto directamente con la pieza, es decir, sobre la pieza.
Imagen 16. Fresado Frontal
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c) Planeado y Planeado con escuadra: El objetivo de este proceso es, como su nombre
lo dice, generar superficies planas en las piezas. Para el planeado con escuadra se utiliza
una fresa para el planeado con un ángulo de posición de 90°.
Imagen 18. Planeado y Planeado con escuadra
d) Proceso de Escuadrado y Canteado: El fresado realizado es fundamentalmente de
forma lateral, con capacidad añadida de profundidad de corta. En el caso del Canteado, el
fresado es completamente lateral. Hay distintos tipos de fresas dependiendo de la
profundidad requerida.
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e) Proceso de Alojamientos o Vacíos: Consiste en taladrar hasta una determinada
profundidad y luego un fresado, o bien, un fresado en rampa en varios cortes.
Imagen 20. Alojamientos o Vacíos
f) Proceso de Copiados o Contornos: Se realiza en la pieza un contorno determinado,
generalmente de formas cóncavas o convexas, para esto se utilizan fresas de puntas
esféricas o de plaquitas redondas.
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g) Proceso de Ranuras y Cortes: Se realizan ranuras o específicamente cortes
utilizando fresas de discos en lugar de una fresa de ranura, donde hay una relación entre
la profundidad y la longitud.
Imagen 22. Ranuras y Cortes
h) Proceso de Chaflanes: Se realizan los chaflanes o corten en forma de “V” utilizando
herramientas específicas para cada proceso.
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Conclusión
Las máquinas-herramienta hacen el trabajo industrial más sencillo, práctico y
económico para la organización que las emplea. Es una forma de hacer un trabajo eficaz,
eficiente y efectivo. Con esta técnica se han podido lograr diferentes objetivos con más
exactitud y precisión que antes, cuando se utilizaba la mano de obra humana.
Con el desarrollo de esta investigación logramos familiarizarnos con el correcto
funcionamiento y los conceptos fundamentales presentes en los procesos de torneado y
mecanizado con arranque de virutas desarrollado en las fresadoras, pudimos
relacionarlos con conceptos trabajados en los laboratorios pasados, como lo son: Los
movimientos relativos, las condiciones de mecanizado, la geometría de la herramienta,
las operaciones, entre muchos otros y los aplicamos en el mecanizado de un cilindro
experimentando con las características del proceso como avance y velocidad y observar
los resultados obtenidos al modificarlos. Además, pudimos apreciar los tiempos de
preparación requeridos, de maniobra y de corte, las diferentes superficies obtenidas por
las diferentes operaciones y los sistemas de fijación de la materia prima y de las
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Bibliografía
[1] Departamento de Ingeniería Mecánica. USACH, « E04 Torneado » Ingeniería
Ejecución Mecánica, Santiago, Plan 2002.
[2] Departamento de Ingeniería Mecánica. USACH, « E05 Fresado » Ingeniería Ejecución
Mecánica, Santiago, Plan 2002.
