PROCESOS DE MANUFACTURA 11

Este mat.erial .fue dictam ina~~ y aproba,do por el Conselo Edlloria l de la DIvIsión de Ciencias Básicas e Illgenierla . el12 de diciembre de 1995.

# :J I 1::' O~

PROCESOS DE MANUFACTURA II

MariOE mez Villeda

UNIVERSlDAD~ AU10NOMA

MElROPOU1ANA División de Ciencias Básicas e Ingenierfa Úy",,,,,,,,,.,.. Azcapotzalro Departamento de Energía

UAM-AZCAPOTZAlCO

RECTORA

Mlra. Mónica de la Garza Malo SECRETARIO

Lic. Guillermo Ejea Mendoza COORDINADOR DE EXTENSiÓN UNIVERS ITARIA

Lic. Enrique López Aguilar JEfA DE lA SECCiÓN DE PRODUCCiÓo y DISTRIBUCiÓN EDITORJALES

Li c. Silvia Aboytes Perete

ISBN· 970-654-507-7

<O UAM-Azcapo(;wko Mario Gó mez Villeda

Corrección Mari~e ¡aJú"rez Capistrán UuslraclóndePort.Wa Consuelo Quiroz Reyes DLseñodc: Portada: Modesto Serrano Ramírez

Universidad Autónoma Mel ropolitan3 UniJad AzcapoGWlco

Av. San Pablo 180, Col. Reynosa Tamaulipas Deleg. Azcapotzalco, c. P. 02200 México,D.f

Sección de producción v distnbuci6n ediwriales leL 5318·9mm23. fax 53 18-9222

l a. ediCión, 1996 2a. edición, 2000

Irnpre::,o en México.

UA!LA TSIS3 65.r; 2()()O

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

UTILIDAD

DENOMINACIÓN DE LOS DIFERENTES DffiUJOS Dibujo de concepción Dibujo de definición Dibujo de fabricación Generalidades sobre la nonnalización Escritura La función del dibujo Borrador del dibujo Dibujo en limpio Acotación Presentación Cuadro de referencias del dibujo Líneas Representación ortogonal

VISTA FRONTAL

CORTES Cortes sencillos Cortes locales Secciones

EMPLEO DE CORTES Y SECCIONES Secciones abatidas Vistas interrumpidas Otras convenciones

RAYADOS

CONVENCIONES DE RAYADOS PARA USO GENERAL

AJUSTES Y TOLERANCIAS

SISTEMA ISO Temperatura de referencia Definiciones

10 10 11 11 11 11 12 14 14 15 15 20 20 21

21

21 26 26 26

27 28 28 29

29

30

30

31 32 32

TABLAS 33

EJEMPLOS 34

SISTEMA INGLÉS 38 Defmiciones 38 Ajuste giratorio o deslizante 39 Ajustes localizadores 40 Ajustes forzados 40 Ejemplos 45

TOLERANCIAS DE FORMA Y POSICIÓN 46 Representación 46 Tolerancias de forma 48 Tolerancias de posición 48

ACABADO SUPERFICIAL 49 Definiciones 49 Método de medición 49

CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEN AL ESTADO DE SUPERFICIE 54

DEFINICIÓN DE MÁQUINAS-HERRAMIENTA y LAS SUPERFICIES QUE GENERAN 54

Clasificación de las máquinas-herramienta 54

MOVIMIENTO DE LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTA 56

CINCO MÁQUINAS-HERRAMIENTA BÁSICAS 56

FUNCIÓN DE LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTA 57

PRINCIPIOS CINEMÁTICOS 57 Transmisiones por correa 57 Transmisión de ruedas dentadas 58 Denominación de diversos elementos de las ruedas dentadas 58 Transmisión sencilla 60 Transmisión sencillacon rueda intermedia 60 Transmisión doble 61

TEORÍA DEL CORTE 63 Definición de los parámetros del corte 63 Avance 64 Profundidad de corte 65

Criterios de selección de los parámetros de corte 65 Recomendaciones sobre avances 66 Velocidades de corte 68 Formación de la viruta 70 Mecanismo de formación de la viruta 71

ESFUERZOS DE CORTE 73 Naturaleza y valor de los esfuerzos de corte 73 Análisis de esfuerzos 75 Limitaciones del corte 79 Esfuerzos de las herramientas 80 Limitaciones físicas 80

MAQUINABILIDAD DE LOS METALES 80

HERRAMIENTAS DE CORTE 83 Nomenclaturas de las superficies y ángulos principales de un buril 83 Geometría de un buril 83 Representación de los principales ángulos de una fresa y una broca 84 Los materiales usados en la fabricación de las herramientas de corte 85

REFRIGERANTES Y LUBRICANTES 87 Lubri-refrigerantes 89

FLUIDOS DE CORTE 91 Aceites solubles 91 Aceites de corte no solubles 91 Aceites minerales puros 91 Aceites sulfurados y c1orados 91

ELECCIÓN DE LOS FLUIDOS DE CORTE 92

SUJECIÓN DE PIEZAS 94 Grados de libertad 94 Inmovilización 95 Principios de isostatismo 96 Caso de un paralelepípedo 96 Caso de piezas de revolución 97

FABRICACIÓN 99 Acotación general 99 Juego funcional 99 Cadena de cotas 100 Acotación de fabricación 100

ANÁLISIS DE FABRICACIÓN 103

PROCESOS DE MANUFACTURA II

INTRODUCCiÓN

Al término de su período profesional deben saber leer correctamente un dibujo industrial y expresar sin

ambigüedades su pensamiento por medio de croquis, con relación a todo lo que se involucra con su materia.

La expresión "Comprensión y expresión" en el conocimiento del dibujo es particularmente importante en

razón:

1. De las formas frecuentemente complicadas de las piezas en general.

2. De modelos sencillos.

3. De instrucciones precisas que se dan cada vez con más frecuencia por medio de croquis para la ejecución

de los trabajos.

En nuestra época de "mecanización" podernos considerar el dibujo industrial corno una lengua viva, que es

la de los técnicos.

Para utilizar este lenguaje, es necesario conocer los principios y las reglas que para nosotros, pueden ser

algunas nociones de geometría y un cierto número de convenciones normalizadas.

Corno todo lenguaje vivo el dibujo se presenta bajo varias formas :

1.- Una forma superior, que ofrece el máximo de perfección, es el diseño industrial propiamente

dicho, ejecutado por profesionales.

2.- Una forma popular, aproximada en su presentación pero también precisa en su expresión, es el

croquis dictado ejecutado en principio a "mano alzada" por personal del taller.

El dibujo técnico es el medio de expresión indispensable y universal de todos los técnicos.

El dibujo permite transmitir a todos los servicios de producción, la idea técnica y las necesidades de

fabricación que le son ligadas. Es por esto que este lenguaje convencional es sometido a reglas que no

admiten error de interpretación y definidos por la normalización.

9

Con el dibujo es posible estudiar. representar y construir todo tipo de piezas, por lo que a partir de una:

NECESIDAD

DEPARTAMENTO DE PROYECTOS

(Concepción del producto)

.l-

J.­

DEPARTAMENTO DE MÉTODOS

(Estudio para la fabricación económica) .

.l-

.l­

FABRICACiÓN

(Manufactura)

.l­

.l-

PRODUCTO

J.­

DISTRIBUCIÓN

DENOrvrrNACIÓN DE LOS DIFERENTES DIBUJOS

Dibujo de Concepción

Estos dibujos son establecidos por la oficina de diseño. Su elaboración se hace sucesivamente bajo la forma

de esquemas, anteproyectos y proyectos.

Esquema: es un dibujo rápido reducido de los elementos esenciales de un mecanismo con el fin de

mostrar la concepción, ensamble y explicar su funcionamiento .

Anteproyecto: presenta de una manera más precisa la concepción de los principales elementos que

componen el mecanismo.

10

Proyecto: de acuerdo al anteproyecto seleccionado, define enteramente el conjunto de mecanismos

y permite establecer los dibujos de definición.

Dibujo de Definición

A partir del proyecto, uno establece para cada pieza un dibujo de definición, es decir, es el dibujo que

determina toda pieza tal como se presenta terminada.

Dibujo de Fabricación

Se establecen para los talleres por la oficina de métodos, tomando en cuenta los procesos de fabricación

adoptados.

Generalidades Sobre la Normalización

La normalización juega en la economía un papel importante, tanto en la producción (aumento de la

producción, disminución de los costos de fabricación), como en la utilización (intercambiabi lidad asegurada,

calidad constante, reducción de los paros de mantenimiento y reparaciones, etc.).

Pero sobre todo hay que considerar que es la normalización y solo ella la que hace progresivamente del

dibujo la lengua común y universal de los técnicos.

Es conveniente en la práctica del díbujo industrial y del croquis acotado, conocer o familiarizarse con los

medios de expresión de base del dibujo, es decir, la escritura, la presentación y las disposiciones particulares

de un croquis.

En el dibujo industrial la escritura tiene un papel importante, permite:

1. - Identificar y marcar los documentos ejecutados y los objetos representados.

2.- Expresar sus dimensiones.

3.- Formular las recomendaciones relacionadas con el material, la fabricación, el montaje, su

utilización, contracción, etc.

Por lo tanto la escritura es el complemento indispensable del dibujo.

11

La escritura es objeto de una normalización a la cual hay que recurrir para conocer las reglas y las

disposiciones relacionadas con los siguientes puntos :

a). - Diferentes tipos de escritura.

b) .- Dimensiones de las letras.

c) .- Intervalos entre letras y/o palabras .

Recomendaciones

La escritura tendrá el espesor de las letras en función del trazo del croquis. por ejemplo:

Trazo fuerte para títulos y subtítulos.

Trazo medio para la escritura secundaria y las cotas .

La Función del Dibujo

En la industria, la función del dibujo es la terminación de los documentos, la cual corre a cargo del

dibujante, intermediario indispensable entre el ingeniero que concibe y los operarios que fabrican las piezas

mecánicas.

El dibujo técnico trasmite no solo los deseos del cliente, sino también la sucesión detallada de los trabajos

previstos para un producto especifico.

E jecución del Dibujo: Acotación

Al dibujar no se puede representar una pieza si no se ven claramente todas sus formas.

La pieza habrá de montarse combinada con otras y asegurar su funcionamiento determinado en lo que ella

depende; por otra parte deberá soportar ciertos esfuerzos. Estas condiciones imponen formas y dimensiones,

puesto que se trata de las funciones imperati vas para la real ización de una pieza utilizable.

El proceso de fa bricación debe ser conocido desde el comienzo del estudio, por lo menos en lo que concierne

a la obtención de la "pieza en bruto" ya que también esta operación impone ciertos detalles de forma; aunque

el método de fabricación se elige, por lo general tomando en cuenta condiciones ajenas a las funciones de la

pieza

Uno de los primeros trabajos que habrá que hacer, es un dibujo de conjunto, en el que con auxilio de las

vi stas necesarias, representar todas las piezas consti tutivas del aparato, todas las relaciones entre ellas, el

12

I11S cal adcilslicas eslán en ItlllciúlI de la altm a ~ de las mayúsculas. Los valOles se eligen enlle los de la laula que sigue.

Ejemplo de designaci611 de medidas, de una e ~Cl i - 1 lUla, cuya altura h es de ~ OHn.

Escritilla ~, rrr E 01 -10\ - ----

cnnACTEnlsllcns UIMEÍ1Sliltf tlOMlllnl h 2.5 3.5

AHUI ,) de las lII.yos,"las (u cilr as) 2. 5 J.5 10 14 20 - -------.- _ ·-----1-·--- -- --1----- -----

~:~U~;'a;~s l~~ I:~~~~~cU las e ;:: 0.1 h 7..5 3.5 5 c:..:::.. __________ II ________ I ____ ----- -- - - - - -- __

10 14

Altura de las minusculas 1 U 14 20 ~co::::.n ->:tra,~lo~::.S :s~a,lí'-'e"-"ntc=s __________ II_--· _11 __ -1 __ __ 3_.5 ____ _______ __ _

Anchula úel tlalo U.25 O.J5 U.5 0.7 1.4 ------------- -------'---t spacio en llC caraclcles O '= 0.2 h U.5 U.7 1 1.4 2.8 ------_ .. _----- ---_...:..- ----------- - - --

1"lcfllrrea nll"illla (ICcomerrúaúa) b "= 1.6 h 5.6 U 11.2 10 22 .4 JZ

las dilllcns;ones SO Il en rnillmctws

OBSERVACiÓN: La altula e de las mioúsculas 110 debe ser inlerior a 2,J lillll . En consecuencia, un texto en escrilura 2,J IIU lleva ¡¡- ,'Itiscul as_

j A Disposiciones particulares

C'I¡'S '( lOlER/IIlCIIIS Se reCUllliCllda ulilim la escrilula 3,5 para las cu las y las lúlerallcias. De ludas furnras si falta es~acio, se permite la ulili lac ión liara las tolerancias ci fras de la escl itura 2,5.

m~clO ENTRE PfllflORflS Enlre dus palablas consecuti vas debe poderse cu locar por lo nrcllos una circullferencia de diánretlo h.

cunSEJUs: Para lograr UII dibuju bien pleselltadu y úe relci/lectul a es úlil : n Jurrtar Ullifurlllenrcrrte las lelras. " Espaciar conectanrcrlle las pala bias.

~! ::-_::::.-=-~-=: .2D_Un=-=== OI~I -------'-- '}["O:!:O ¡:----M ____ LJ _. ,J ______ _

"'t - . Vis(ldeJ I""'églage \ dijlllC Ir O Illlll illlO ~ rr.

13

papel que cada una deberá desempeñar, la manera de efectuar el montaje. Deducir las formas y las cotas

esenciales de la pieza

Borrador del Dibujo

• Detenninar las vistas necesarias y suficientes para representar la pieza sin ambigüedad , (Depende de las

fonnas de la pieza)

• Determinar los elementos de partida del trazo y en particular la superficie que va a ocupar el dibujo,

tomando en cuenta:

Vistas Necesarias

Dimensiones de la Pieza

Escala del Dibujo: (Depende de la naturaleza y formas de la pieza ) . No olvidando dejar alrededor

de cada vista amplios espacios destinados a recibir las cotas y eventualmente las vistas auxiliares

• Elegir la mejor di stribución de las vistas

• Instalar los elementos esenciales de la pieza:

Primero los Ejes

Segundo los Contornos de las Superficies Funcionales

• Colocar a continuación los detall es secundarios de la misma manera, comenzando por los más

importantes.

Dibu jo en Limpio

El orden de las operaciones para trazar este dibujo es totalmente diferente que para el borrador, no depende

de las consideraciones del proyecto sino de la comodidad de ejecución.

• Indicar que trazos van en línea fi na y cuales de espesor intennedio.

• A continuación se pasarán nuevamente a lápiz para marcarlos bien ó se pasarán a tinta, siguiendo un

orden que se deriva de las siguientes observaciones:

Trazar las líneas que se dibujan con los mismos instrumentos sin cambio de su ajuste. Comenzar

por las lineas más dificiles que requieren mayor precisión en el trazo.

Comenzar por las lineas finas, un error se corrige reforzando el trazo, si es a tinta ésta seca más

pronto.

LOS arcos de circunferencia : finos > medianos > gruesos.

Las líneas curvas que se trazan con plantilla.

Las líneas rectas que se dibujan con escuadra y regla T

14

• Es indispensable comprobar el dibujo en limpio para cerciorarse de que reúne las condiciones de una

representación correcta.

U na vez realizado lo anterior se pasa a la acotación.

1. Definición : Acotar un dibujo, es indicar en este las medidas o cotas de la pieza.

2. El trazado a escala permitirá, teóricamente, midiendo sobre el dibujo, determinar las dimensiones de la

pieza, en la práctica la precisión de los trazos es insuficiente.

3. La indicación cifrada de las medidas es necesaria, la lectura es más fácil y rápida y se pueden usar los

croquis acotados, ejecutados a mano alzada con una escala aproximada.

Presentación

Las cotas siempre se indican en milímetros. Estas escritas en una línea llamada dc cotas, trazada

paralelamente a la línea en la cual se hace notar la longitud.

La línea de cota esta limi tada por fl echas, 2 líneas auxi liares de cotas o de referencia que unen las

extremidades de la línea de cota con el segmento a acotar.

Las líneas de cota y las de referencia se trazan en línea continua delgada, sin cruzar otra línea del dibujo.

La distancia entre las líneas de cota y los segmentos acotados aproximadamente debe ser dos veces el cuerpo

de escritura de las cifras.

El cuerpo de escritura de las cifras será el mismo para todas las cotas del dibujo, (nunca menores a 2 mm)

Las cifras deben colocarse en la dirección de la línea de cota y escritas perpendicularmente a ellas;

excepcionalmente en su prolongación.

Las flechas son abiertas a 45° y deben ser las mismas para todas las líneas de cota de un dibujo. Cuando las

cotas son colocadas una tras otra se puede sustituir una flecha por un punto.

Las líneas de cota no deben entorpecer la lectura de las formas de la pieza; la lectura de las cotas tienen que

ser fácil y rápida, para ello se requiere:

15

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EJECUCiÓN DEL DIBUJO

Fig, 1,- MARCHA PARA TRAZAR EL BORRADOR DE UN DIBUJO

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Ht-1- Ejes y caras

prlnc Ipales

¡ 1

---i--:-I I

2- Superficies funciona I e s

3 - Volúmenes de unión

4- Ultimas detalles

Fig. 2,- MARCHA PARA EL TRAZADO DEL ,DIBUJO EN LIMPIO

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1- Trozos con compás

o I j.l-. I ~.-J.-~. ~ . _1 . ~' ~~~~~:~~~~

I ! , I I ' ~ -@-2- Trozos de lineol!

rectas fina s

17

I 3 - Trazos de Iin90s

rectas ínter medias 4- Trazos rectilíneos

de Iineos gruesas

REGLAS DE ACOTACiÓN

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Fig¡ 1·- Evitar hacer las acotaciones en la parte rayada

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FiO· 5

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Lineo de coto

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Bien

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FíO. 8

.36 /~-

i Recomendado

Sobresalir las cotas del dibujo.

Reducir al nÚltimo el nÚlllero de líneas de cota.

Evitar que las líneas de referencia c0l1en las líneas de CO\'1.

Indicar solamente las cotas necesarias y escribirlas una vcz.

Recomcndaciones Generales

Si utilizamos las Nonnas Internacionales de Dibl~o (ISO) podemos emple..1r el dibujo C0ll10 un lenguaje de

comunicación mundial.

Establecer un dibujo de definición por cada una de las piezas que integren un conjunto (Dibujo de onjunto).

Esto nos lleva al establecimiento de los dibujos de fabricación que facilitan la manufactura de cada una de

las piellls del conjunto.

Utilizar los formatos nonnalizados con objeto de facili\'1r el envío y la clasificación de los documentos

técnicos, permitiendo el formato de plegado.

Este formato de plegado está basado en el fonnato A4 .Cuyas dimensiones de papel son 297 nml x 210 mm.

Par" C.J ('..,l uno de tcs to ro m 4'\IOS, tu::) ( obtiga-:Jo de co!oc.oción ~el c.ajetln, s.c: a cual (uete la po .. ición

.--,.---,t principJ I d el d ibuio ~

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19

~6~~ A1

841

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Cuadro de referencias del dibujo

Debe permitir las inscripciones necesarias y suficientes para la identificación y utili zación del documento.

-J-~ ~ Atandel,J '2I 21] '2' 5 esp. 2 ¿ 24 I sin pl,)no

~~'~--~-c-~----1~---11--~--~ 11 2 A""", do cenl< ,je X.C 651 I . stubs . ~- 6 TOf :\i! to CM 4 " s,<J c laSJ! 5:-8_. __ _ L-~ Re-...crte xC 65 I cu~

~8~~~.R~u~~~'~d~o"~tJ~dJ~ ____ +'2¡ 'l~~n~~ 7 1 Eje xc 32 t 6

4 1 ra~ Nylon

3 P;,tén XC 32 I -

2 1 1

DENOMINACO,. ~4ATER IAl OBSER'I.

. UNIDAD DE GIRO, I~BRUJACO . NEUMÁTICA I ~Lc _ _

1--- +-----Ej@ :, ..I.lÓH SOCI.3.L ~-----------------------~

AJ ~ ¡ U/,'ERO DE PLANO

Para representar un dibujo, se utilizan un conjunto de lineas cada una de las cuales tiene una significación

ntuy concreta .

El espesor "e" de la línea se elige de tal forma que pennita la perfecta legibilidad de una reproducción

heliográfica .

Tinta 0 .7 ttlnl

Lápiz 0.5 nlln

20

Represenwción Ortogonal

Vistas principales. Cuando se representa una pieza por medio de diferentes vistas se escoge una a la que se le

da el nombre de vista frontal.

En el caso del ejemplo siguiente la vista frontal corresponde a la que se obtiene mirando la pieza según la

dirección indicada por la fl echa A.

VISTA FRONTAL

• Corresponde a la vista principa l.

• Una buena elección de ella será función del número de vistas que serán necesarias para deflllir sin

ambigüedad a la pieza en cuestión.

• Algunos criterios para elegir la visla frontal :

Mayor ilúormación.

Menor número de lineas ocultas.

La posición de trabajo.

La vista que mejor identifi cación inmediata proporcione.

• Tienen como objeto facilitar la comprensión de las formas de un cuerpo.

21

(,"- 1 Di sposición ue las vis tas

( . .,., 1 1 Ejemplu Se tr ala de lepl eselllal medianle valias vis las la piela que se indica. cuya IUl nla lecuelda la de una peQueiia glanja. Elijamus de ellllada una visla pl incipal4ue lI ama ­lel nos VI STA FRONTAL. SeJ 11 dicha visla delelln inada obsclvando la picla según la !l echa A. Las ot ras direcciones usuales de observación lOl man con la primera y enlre ellas ángulos de 90° o múll iplos de 90°.

UENUMINACIÓII UE LAS VlSIAS: 11: Vista l lOn lal O: Vista latera l delecha B: Visla sopel ior E: Vista inlerior C: Visla latelal iZ4u ierda F: Vis ta posterior

OBSERVACIUNES: .., No se describe nunca el nombre de las vistas. rsle viene detelminado por la pos ición lelal iva de cada una de ellas.

En la pládica una pieza debe quedar definida por cumpleto y sin ambigüedad por el mennr número posible de vis las. Se eligen las más representati vas y Que ilnpliquen el mlnimo de palies ocullas. En nuesllo caso son las vislas A, B Y D (ver § 9.3).

" La disposiciún de las vis las de la pieza estudiada se ha Ilecho segúlI el método E o europeo. Ello se hace lesallar por el síllluolo conliguo siluado al lado de la escala en el ca jelíll (§ 4.3).

~ El método A n americano se resa lta 1J0r un slmbolo Inverso al anteli Ol . [n es le método, en relación con la visla prinr.ipal. la vista C se si túa en lugar de la O y reclplOcamente.

(,., I ¿ !{ea l iLaciólI prúct ica IlIdlQu enos c61110 se procede ellla práct ica para leplesen­lar la pieza esludiJda.

22

e --.....

CE? Método E

-Ej- -@--Método A

-$--Ej-

LÁMINA

CORTES SENCILLOS f1J-+-----!

secante

Fig. I

23

Fig . ié'1~

I------:-f-t-: ¡ ---11 ¿<~ r". :S Fig . 2

Q Af - E3 -~ Fig . 3

R (PN . D4 M,5

.---- - -------- --_._--------------,------ ---,

LAMINA

CORTES LOCALES. SECCIONES

8 M

L-___ --' N

~~ Corte A

~li-~. I

Fig.4

i[i I

I

t-@)-t I

Fi g.7

Fig. I

Fig.3

Fig. 5

}ilií i NO

B~ B T~--r

Fig.8

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.~ . . SI

I -

B~B T~+

I Fic;¡ . 9

- ... . ()-­L

LÁMINA

CORTES POR PLANOS -PARALELOS' ABATIMIENTOS

F i g. I

Corte A

F i g . 2 F i g . 3

CORTES POR PLANOS SECANTES

Cortes parciales

~~ ~ .

\: ~ ': \ \\

. _ 0 . " _ _ O

F i g . 4

2S

Co rte A

• A estos cuerpos se les puede cortar por sus ejes principales o perpendicularmente a éstos, permitiendo

remplaza r la línea de contornos o de aristas ocultas por visibles .

• Representa la parte cortada por el plano de corte y lo que está detrás del mismo.

• Un corte se identifica por el rayado que se le hace a la superficie que atravesó el plano de corte.

• El trazo del plano de corte se representa por una línea fina y mixta en cuyos extremos lleva un pequeño

segmento de linea gnlesa.

• El sentido de observación de la parte cortada se indica mediante flechas que apuntan al centro de los

segmentos mencionados anteriormente y se identifican con las primeras letras mayúsculas del abecedario.

Cortes sencillos

El sólido se supone cortado por un plano paralelo a uno de los planos de proyección; en la vista en la cual el

plano de proyección sea paralelo al plano secante.

La sección, parte de la pieza situada en el plano secante, es rayada.

Se emplea el semicorte en lodos los casos en que el corte completo es absolutamente simétrico respecto de un

eje .

Cortes locales

Si la pieza no presenta un plano de simetría absoluta, siempre será posible trazar cortes parciales que se

ll aman cortes locales cuando no corresponden más que a un detalle poco extenso.

Secciones

Suponiendo cortada por un plano perpendicula r a uno de los planos de proyección un sólido o una de sus

partes solo se dibuja la sección del só lido por este plano; ya que una sección no es una vista de la pieza.

Se determina por su trazo el plano secante y si es necesario se le indica por una flecha el sentido de la

observación

Se dibuja en línea continua delgada la sección rebatida, después de un abatimiento alrededor de su eje en la

misma vista cortada por el plano secante.

También se puede suponer cambiada en el plano secante la sección salida después de un abatimiento.

26

EMPLEO DE LOS CORTES Y SECCIONES

Mediante las convenciones relativas a la representación de las lineas visibles u ocultas, las formas exteriores

e interiores de una pieza puede quedar determinada sin tener que usar cortes y secciones. Sin embargo el uso

de cortes)' secciones, se impone para la representación de piezas de formas complicadas, por las facilidades

que resultan de ellas para la ejecución y la lectura de los dibujos.

Los cortes y secciones ponen en evidencia:

• Las formas de las secciones.

• El contorno de las fonnas interiores.

• Los espesores de las piezas.

• Se tiene la ventaja de simplificar el trazado de las vistas, solo una parte de la pieza es representada, y de

sustituir las líneas interrumpidas por líneas continuas gruesas.

CORTE A-A

27

Secciones abatidas

En la vista frontal de piezas con traillas sufi cientemente largos de sección constante, se pueden dibujar

las secciones abat idas alrededor de las trazas de los planos de corte.

Las secciones se dibujan con el contorno de línea Cina continua, si n interrumpir las líneas de esta, a menos

que fuera estrictalllente necesario .

Vistas interrumpida~

Piezas de gra n longitud y secc ión constante, que tienen detalles importantes en los extremos únicamente,

resulta illlpropio dibujarlas a esca la. Por facilidad se acostumbra representarlas como si la parte central

estuviese cortada, en algunos casos el espac io central se utili za para ubicar una sección.

28

Otras convenciones

En dibujo técnico, se aceptan algunas representaciones que no corresponden a las proyecciones ortogonales.

La finalidad de esto es simplificar la representación como en las siguientes ejemplos.

~ml}f- -- \\7~\!TIl WlU~- ----W--'0LvJ

VISTA DE UN RE SORT E

I

EE~-- --e--ROSCA E X TERNA

ij'.'--F==='~--~: ttJ.~ '-' -- --9'--í'_~ .

ROSCA ItlTERtlA

-n-n-[- -- 7r1/[ DL----- -~u-

COR TE DE UN RESORTE

REPRESENTACION DE RODAMIENTOS

Se utilizan para identificar las superficies de los cortes o secciones practicados en las piezas.

Se realizan con Iínc.1s continuas finas cuyas separaciones dcben ser unifonnes.

F1 ~

vo.l vula

D cz s;gY1D-C;Or. : CAJA DE VALvuLA

¡V)a-ter la./: ACERO .v10LDEAD O ·

29

CONVENCIONES DE RA Y ADOS PARA USO GENERAL

Metales antifricción y todos los

metales moldeados sobre otra

pieza.

! Metales ligeros como aluminio,

¡ magnesio y sus aleaciones.

I

I Coh" y "" "lo"" ""

Metales y aleaciones fcrrosas en

gcncral.

Madcra en cOl1e longitudinal.

Madera en corte traJlsversal. ~ r---------------------------------------------~~~~~~I

M",,;,b pl,¡""". "¡,I"",, ~. ~_~2. ~z~ y cmpaque. 0h Ti '¡; .

Vidrio.

AJUSTES Y TOLERANCIAS

El dibujo de ingeniería es un conjun to de instruccioncs que permite al disefiador comunicar las

caractcrísticas f1sicas , exactas y precisas al aparatista de máquinas, modelista, fundidor etc. hacer una pieza

de acuerdo con la información especificada.

En el pasado los artesanos expertos, se enorgullecían de su capacidad y destreza para fabricar piezas con

dilllensiones exactas, si n embargo. el empico de instrumentos modernos ha demostrado que siempre existen

desviaciones y quc es prácticamente imposible producir una pieza con dimensiones absolutamente exactas.

30

Desde que se descubrieron estas variaciones en las dimensiones de las piezas, siempre se ha tenido presente

que dichas variaciones se pueden restringir, pero no evitar, por lo que se llego a la conclusión que se pueden

tolerar a menos que afecten el buen funcionamiento de ellas.

Puesto que es imposible, fabricar piezas absolutamente exactas, el proyectista debe establecer las

dimensiones máximas y rninimas que pueden ser aceptadas, para que las piezas funcionen satisfactoriamente

y estos límites fijan hasta cierto punto, el proceso de fabricación. En cualquier proccso, se tiene una

variación natural (INTRíNSECA DE DICHO PROCESO) en el tamaño de la pieza y el diseñador debe estar

consciente de dichas variaciones, para no exigir precisiones que no sc pueden obtener ó que resultan

demasiado costosas.

Al aplicar las tolerancias sabemos que aún las piczas intercambiables, no necesitan ser exactas, sino que

basta con tener control de las dimensiones significativas, dentro de límites definidos. El problema de obtener

piezas intercambiables, se basa en la fabricación de las piezas, de manera quc los límites estén tan cercanos,

que cualquier tamaño intermedio resulte aceptable.

El concepto de límites significa, que una condición básica, definida exactamente mediante un valor

numérico ó una especificación, se reemplaza por dos condiciones límites, un nivel normalizado se reemplaza

por dos niveles límites, que encierran una zona de aceptabilidad Ó de tolerancia y de esta manera se llegó a

establecer un programa de fabricación de piezas intercambiables en los métodos de fabricación en masa.

Las tolerancias son las variaciones precisas permisibles que se deben especificar en las piezas mostradas en

los dibujos, indicando las dimensiones mínimas y máximas que pueden ser aceptadas.

Las tolerancias más estrictas dan trabajos de mejor calidad, el costo de fabricación se eleva rápidamente

conforme disminuyen las tolerancias, por tal motivo deben especificarse las mayores tolerancias posibles sin

menoscabo de un funcionamiento adecuado.

srSTEMAISO

El sistema ISO de tolerancias y ajustes se refiere a las tolerancias sobre las dimensiones de piezas cilíndricas

ó no (CUADRADAS HEXAGONALES ETC.) que ajusten dentro de un barreno.

Por sencillez y dada la importancia, de las piezas cilíndricas de sección circular; el sistema se desarrolla a

partir de ellas.

31

Temperatura de referencia

La temperatura normal de referencia de las medidas industriales y en consecuencia de las dimensiones

definidas por este sistema, está fijada en 20° C

• Tolerancia.- Una tolerancia es la vari ación total permitida en el tamaño de una pieza, es decir, es la

diferencia entre la dimensión máxima y la mínima. (VER TABLA NO. 1) .

• Tolerancia unilatcral, - Cuando la dimensión de una pieza, puede ser solo mayor o solo menor que la

dimensión dada. El sistema de tolerancia unilateral es un sistema en el cual la tolerancia se da

únicamente en un sentido; más para el agujero y menos para el eje.

• Tolerancia bilateral,- Cuando la dimensión de una pieza puede ser inayor o menor que la dimensión

dada.

• Medida o tamaño básico.- Es la dimensión teórica exacta a partir de la cual se toman los límites en más

o en menos.

• Límites.- Los límites son las dimensiones máxima y mínima permisibles.

• Ajustes.- El ajuste entre dos piezas que deben acoplarse, es la relación que existe entre ellas, con respecto

a la cantidad de juego ó interferencia que se presenta, cuando se efectúa el ensamble.

• Holgura ó juego.- Diferencia de dimensiones, que se presentan, cuando el elemento externo es mayor

que el interno. Diferencia de medida entre agujero y eje ó entre cojinete y muñón La holgura diametral

es la diferencia en tre los diámetros y la holgura radial la diferencia entre radios.

• Margen. - Es la holgura mínima ó el ajuste más apretado.

• lnterferencia.- Es lo contrario de holgura; es decir, cuando el diámetro del elemento interno, es mayor

que el diámetr~ del elemento externo.

32

• Ajuste con jucgo.- Es el ajuste eutre dos piezas que tienen unos limites tales que siempre resulta un

juego en el ensamble. (VER TABLA 11).

• Ajuste de transición.- Es el ajuste entre dos piezas que tiene u unos limites tales que existe un traslape

parcial o total , de modo que puede resultar un juego o uua iuterfereucia en el moutaje.

• Calidad.- En un sistema de tolerancias ~ ajustes, al grado de precisión se le llama calidad y se le

representa mediante un número que es función del tipo de m<Íquina empleada.

En el sistema ISO se tienen 28 posiciones distintas, representadas por medio de una letra: Mayúsculas para

Agujeros )' Minúsculas para Arboles, que pueden cambiarse, tomando como base el Agujc.·o Normal ó

tomando como base el ÁrlJol Normal.

SISTEMA DEL AGUJERO NORMAL

SISTEMA DE ÁRBOL NORMAL

2893062

33

Los ajustes más utilizados son los del tipo Agujero Normal . Una buena razón es que es más fácil variar las

dimensiones de un árbol que de un aguje ro. En la Tabla III se dan una serie de ajustes que se recomiendan

para uso en mecánica general. En la tabla 11 encontramos las tolerancias principales, para agujeros y árboles.

l . Para una dimensión nominal de 63 mm, tabla l , Perteneciente al escalón 50 a 80 con una calidad 5

corresponde un intervalo de tolerancia de 13 = 0 .013 mm.

Para una dimensión nominal de 63 mm con una ca lidad 16 corresponde un intervalo de tolerancia de

1900 = 1.9 mm.

H7 representa agujeros, letra mayúscula, cuya tolerancia tiene wla posición H con dimensión nominal de

40 mm y una calidad 7, siguiendo la tabla 11 a 40 H7 corresponden las dimensiones +25 10 por lo que 40

H7 = 40 +0.025 10.

4. 80 f6 , representa Árbol, letra minúscula, cuya tolerancia tiene una posición f con dimensión nominal 80

mm y una calidad 6, de la tabla n, 80 f6 se tienen las desviaciones -30 1-49 por lo que 80 f6 = 80

- 0.030 / -0 .049

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SISTEMA INGLÉS

La ANSI (AMERICAN NATIONAL STANDi\RS INSTITUTE) emitió la disposición ANSI 8-4-1-1967 "Límites y

Aj ustes Preferidos para Partes Ci líndricas" en donde se definen términos y se recomiendan tamaños estándar

las tolerancias, los juegos, las discrepancias pennisibles y los ajustes preferidos

• Tamaño Nominal.- El tamaño nominal es la designación que se utiliza con fines de identificación

general.

• Tamaño Básico.- El tamaño básico donde se derivan los límites de tamaño por la aplicación de

discrepancias y to lerancias

• Disc relJancia (Margen) (AIIowancc).- Una di screpancia es una diferencia intencional entre los límites

máximos de materiales coincidentes. Es una holgura ó juego mínimo, (DISCREPANCtA POSITIVA) o una

interferencia m~xima (DISCREPANCIA NEGATIVA) entre parte coincidentes.

• Tolerancia.- Una tolerancia es la variación permisible total de un tamaño. La tolerancia es la diferencia

entre los límites de tamaño.

• Límites de Tamaño.- Los límites de tamaño son los mínimos y máximos aplicables.

• Ajuste.- Es el térnuno genérico empleado para significar el grado de apriete que pueda resulta r de la

aplicación de una combinación especifica de di screpancia y tolerancia en el diseño de partes

coincidentes

• Ajustes con Huelgo.- Es el que tiene limites de tamaño especificados de tal ronna que siempre resulte

una holgura o juego cuando se montan las partes.

• Ajuste de lntcrfcrencia.- Es el que tiene límites de tamaño prescrilos en tal fonna que siempre resulta

una interferencia cua ndo se montan las partes.

38

• Ajuste de Transición.- Es el que tiene límites de tamaños prescritos, de modo que puede resultar, bien

una holgura o una interferencia cuando se montan las partes.

• Sistema Agujero Básíco.- Es un sistema de ajustes en donde el tamaño de diseño del agujero es el básico

y la discrepancia se aplica al eje.

• Sistema Eje ó Árbol Básíco.- Es un sistema de ajuste en donde el tamaño de diseño del eje es el básico y

la discrepancia se aplica al agujero.

• Clases Generales de Ajustes. - Se han normalizado y clasificado cinco tipos de ajustes por medio de

simbolos. Las tablas han sido concebidas para el sistema de agujero básico.

RC - Ajuste giratorio ó deslizante.

LC - Ajuste con huelgo de localización.

LT - Ajuste de transición.

LN - Ajuste de interferencia localizada.

FW - Ajuste for.tado o de contracción.

Ajuste giratorio o deslizante

• Estos ajustes se destinan a proporcionar un trabajo de gi ro, con una lubricación adecuada, a través de

todos los tamaños.

• RCl. - Ajustes deslizantes proyectados para una colocación precisa de las piezas, que deben ser montadas

sin juego perceptible.

• RC2.- Ajustes deslizantes proyectados para una colocación precisa, pero con mayor huelgo que en la

clase RCI .

• RCJ.- Ajustes giratorios de precisión, los más precisos que deben girar libremente, proyectados para

trabajos de precisión a bajas velocidades y presiones ligeras en las chumaceras.

• RC4.- Ajustes giratorios de precisión proyectados para máquinas de precisión con velocidades de

superficie y presión moderada en las chumaceras.

• ReS y RC6.- Ajustes giratorios medianos, proyectados para velocidades de giro, elevadas ó presiones

fuertes en las chumaceras.

• RC7. - Ajustes de gi ro libre para usarse donde la presión no es esencial ó donde es probable encontrar

grandes variaciones de temperatura.

39

• RC8 y RC9.- Ajustes gi ratorios flojos, proyectados para usar con materiales como ejes y tubos laminados

en frío hechos a tolerancias comerciales.

Ajustes localizadores

• Los ajustes loca li zadores se dividen en tres grupos: Ajustes Holgados (Le), Ajustes de Transición (L T) y

Ajustes de Interferencia (LN) .

• LC.- Ajustes con huelgo que se proyectan para pie7.1ls que normalmente están estacionarias, pero que se

pueden montar Ó desmontar libremente. Varian desde ajustes sin huelgo para piezas que requieren

exactitud posicional, pasando por ajustes de juego mediano, para piezas tales como espigas de máquinas,

hasta los más precisos ajustes de sujetadores donde la libertad de montaje es de primordial importancia.

• L T.- Los aj ustes de transición, son un compromiso entre los ajustes holgados y los de interferencia, para

aplicaciones donde la exactitud posicional es importante pero se permite una pequeña cantidad de huelgo

ó interferencia.

• LN.- Ajustes localizadores de interferencia que se proyectan para usarse, donde la exactitud posicional es

de primordial imponancia y para piezas que requieren rigidez y alineamiento, sin requisitos especiales

para presión en el agujero.

Ajustes forzados

Los ajustes forzados ó de contracción, constituyen un tipo especial de ajustes de interferencia, que se

caracterizan normal mente por mantener, presiones constantes en el agujero a través de todos los tamaños.

• FN 1.- Los ajustes fo rzados ligeros, son los que requieren ligeras presiones de montaje y producen

montajes más o menos permanentes

• FN2.- Los ajustes forzados medil\J1os, son apropiados para panes corrientes de acero, o para ajustes de

contracción sobre secciones ligeras.

• FN3.- Ajustes forzados pesados, que son apropiados para partes de acero pesadas ó para ajustes de

contracción en secciones medianas.

• FN4 Y FN5.- Ajustes forzados , apropiados para piezas que puedan recibir esfuerzos, ó para ajustes de

contracción donde no son prácticas las pesadas fuerzas de presión requeridas.

40

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TolJl. C-l (conUIIlIación)

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Q.J15 - 1 2.-1 I

Icontinuaciénl

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- ---1--0-6--1 -,-,-.,-1---+-, 2-1---,-2,-. +--_- ,- , -+-- -f--, 2-.R-I------:2-0+-J:--s---:r--:---:;-o-----:---;s-~ 'J - 6 B 'lO - 8 J 2 O 5 (. O - 2J~ ( . .. t - O - 3 f, 10 . .1 - O - 6 .J 20 - O - 1 j 28 - O ;- 1&

-----t---o-. - 1--, ,-.o- t--- 0,...,.,-1--,---, ,,-, 1--+ 3-.S-+----'-6 +--1 -S ~-'-.J-. 5 4 - -_ -, s-I--,--S -'-~-. O -~ 7 .. 8 - 1 10 l · 12 - 'O

________ '_0_ 1-__ 0_ t-----'9-+--7.-' 4 __ 0_+---J-6-f--R-.n -l----0-1----·I-·~ t-' -J·0_+----01_--8-.0- 1-_2J~I----0~--'~S~. r-J~4-+---0_+---2-1 10 : 4.0 - 10 JO" O - 3 O 5 '. - S 8 • ' O - 8 12 + ' 6 - 11 - ' O ,O

s., 1].5

O - '6 RS O - 45 '5 -o - SS ' S - O - 9 18 - O - 18 . 4 - O - 18 ,

12 ' .'0 - 1 1 25 ,<t . ~ - 25 40 14 . ~ --,1 0 6 ' 7 - 6 10 1 12 - 10 '4 -118 - 1"

______ +-~6~0_1---'--°-l--- ~30~t-~' ~:~~-'-5~~'.- t--~~~, :~--I ;~;-+-~-'--<~-+--:_~ I~---, ~,O~!---- '-:-SI--~4-, -1--~-,:-+-=-~~-+-,-::--1-:-1-:-1--=J~I~~· · liS <1 1\ ~ ': ~'o'i li S O - 65 11" O f(!i 1 \ - O - 12 .,q - O - 25 ~O - O - j8 ' --¡-;-~---,-6-~--I--,,-.n--1 ---+--t---t--f-. +--.-1--'-'0--1--- 12 +16 - 11 18 ·125 - 18

.t' O 10 1·1 - O 44 - O - 28 68 - O - O --- - -- -- ---I fI 1 ] 111 II .:! 10 Ir, 1 1" - I f. 22 'lit - 22

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7R n - 50

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S<ln , 1~lfJn ,.cIonf"'I 1""'11,,1 IIg,t j,..o V lit n .. ,.h., U~_'<kl~ ,. .. ,,1 ~.~ ''''''.' II.BC

42

Tabla C-l Ajustes de transición localizada'

R"' 'Q') de ll1~

nnminlJ le,.

pi. Aj"~ l e " JUSI!'! 1\/115'" Alu!.e Apll jll fO Apu/om AI1UfcIO Ap u jo.n Agqle,o A9' ,le f o

Mbdo Hesl l 11 7 i ~6 ". ,. 7 11. 117 117

o 0.12 - 0 . 10 ~ O." +0 . 10 02 + 0 ,10 ... ·0 .2 - o.s .. n.4 +05 0 .65 0 65 .. 0 .50 - o 10 ., 0 .8 - o - o 2 I O. / S - o +0.15 "· O. I S 10. 2$

0. 12 - 0 .24 + 0.5 +0.15 - 0 .25 +0.7 ... 0 .25 - 06 10 .5 "'0.6 - 0 .8 .. O.S <0 8

- o - 0.15 -10 .95 - o - 0 .2S 10.2 - o 10 .• 1, >0.2 - o 10.3

0 .1' - 0.40 - 0 .2 "0.6 +0.2 - 0.3 .. 0 .9 *-0 .3 - os - 0.6 + 0.9 10 .7 - 0 .8 +0 .6 '0.8 ... 0 .6 .n ,o 1-0.8 - o - 0 .2 -11.1 - o - 0.3 + 0.5 - o 4- 0 .1 4-0 .8 - o 10.1 "0. 2 - o + 0 .4 - o 1 0 ."

0.40 - 0 .1 1 - 0 .2 + 0 , 7 +0.2 - OH .. 1.0 "'0 .J5 O.S .. 0 . 7 +0 .5 ---=os -1 1.0 108 - 09 10. 7 +0.9 - 1.2 4- 0 ,7 +1 1 +0.9 - o - 0 .1 " I .H - o - O.H ~ 0 .6 - o -10 .1 10.9 - o 4-0 .1 "'0.2 - o +O.S 10.2 - o + o.S

0 .7 1 -- 0.25 +0.25 - 0.4 + 1.2 +0.4 - 06 1-0 .8 , 0 .6 - o, .. 1. 2 ' o. - 1.1 .. O.A + 1.1 - 1.4 +0.8 11.4 + 1.05 - 0 .2S ·'· 1.6 - o - 0 .4 " 0 ,7 - o 10.1 11.1 - o + 0 ,1 10. 2 - o fO.6 +0.2 - o + 0 .6

1.1 9- 1.97 - 0 .3 + 1.0 +O.J - O.S + 1.6 '-0.5 - o 7 ... 1.0 t Ol - 1.1 + 1.(, + 1.1 - 13 .. 1.0 tU 17 ... 1.0 + 17 +1.3 - o - 0 . .1 -12 .1 - o - O.S +0.9 - o " 0.1 +1.1 - o + 0. 1 H .J - o +0.1 +O.J - o + 0 .7

i . l l - o 3 "'1.2 +0.3 - 0 .6 .f1.8 +0 6 - o ~ 1.2 + O.fJ .f 1.R 11.3 1.1 f.1. 1 '· 1.5 20 + 1.2 .2.0 f.I.S - o - 0 . .1 tI. - o - 0 .6 +1.1 - o .. 0 .1 f.1. 7 - o 10.1 f. O." - o >0.8 +0.' - o ·10.8

3. I S - 4.73 - 0 .4 4-l.i +0.<1 - o 1 +2.1 + 0 .7 - 1.0 .. ' .4 +10 - 1 S + 2.2 '· I .S 1.9 -1 1.4 H .9 2.' + 1.4 12.4 ·'1 .8 - o - OA "'2.9 - o - 0 .7 f. 1.3 - o ~ 0.1 1 2.1 - o + 0.1 · .. OA - o ~ 1.0 fO.4 - o + 1.0

".7)- 7.0' - os + 1.6 ., 0 .5 -· 0 .8 4-2 .5 108 - 11 1 U ::, 111 - 1 7 l· 2 . ~ 12 11.6 +1 .2 - 2.8 + 1.6 "2.8 '" 2.1 - o - O.S +3.3 - o _· o .~ ~ I.S - o 10.1 ~ 1.4 - o , 0.4 - o 'U +0." - o -1- 1.2 - - 06 "· 1.8 f.0 .6 - 0 .9 +2 .8 'Ü9 - 1.4 .f1.R - lO ... l .~ 12 .0 2.6 + I .A +2 .e J .2 .f t. 8 +3 .2 7.09 - 9.8S + 2.4 - o - 0 .6 IJ .7 - o - 0.9 ... 1.6 - o -4-2 .6 - o "'0.2 t OA - o , . 1.4 ·10.4 - o <1.4

9 .85 - 12.4 1 - 0 .6 .... 0 .6 - 1.0 .f J .O I 1.0 - 1.4 1 1.0 +IA - 2.2 f.J .O + 2.2 - 2.6 +2.0 12.6 - J .4 f.2 .0 n .' + 2.6 - 0 .6 14 .0 - o - 1.0 + t.R - o 10.1 + 2.8 - o 1 0 .1 ' ,0 .6 - o ,U f.0 .6 - o -1- 1.4

I IA I-I 5.7S - 0 .7 f.2 .1 + 0 .7 - 1.0 +3.5 f. 1.0 - 1.6 +2.2 + 2.4 n s + l .' - J .O +1.1 +3.0 - 38 Q. 2 I J .8 +1.9 - 0 .7 +4.5 - o - 1.0 .. 2.0 - o I· J .3 - o .0.2 + 0.6 - o + I.~ +0.6 - o H .6

I S.75 - 19 .69 - 0 .8 +2.5 + 0 .8 - 1.1 + 4 .0 +1.2 - 1.8 + 2.5 +1.8 - 2.7 + 4 .0 + 17 - lA 11.5 +1.4 - 4) + 2.5 +U +J.3 - o - 0.8 + 5.2 - o - 1.2 "2 . .1 .- o + 0 .2 +3 .8 - o f.0 .2 10.7 - o 1-1 .8 "0.7 - o " 1.8

• Lo ! IImlH!tI 8!11An (\'f't nI,16! lm8! d e pulgad ll . LQslfm.Ios pit.a e l llgu¡crO '1 la fl ec ha se aplican a lg '!'blau: emnn lc 91 III 'n.,,,o b" s.eo p ", a ohl enrr Ir., II mlles del lemal'to de is .!! plrl es. Lo, d alos 1111 11'11 11 neOrllla ",,'n

d O! . CUllrdo co n I()s cOllvenio ! de 111 ABC . ESlo, rtal os no se mUI'Sllan eomp1e lamcn le en la labia La lahla r.ompl" Ia ""'9a h IlSI¡, un 11Imo"0 1I0 llllrlel d e 2(X) plo El " e /uSI '!!" r6fU CSenl.1 la illl edmend 8 nthime

h", lores "egafl\lO~ I . v cl lIQuJe, o m fu,imo I ... a l oq~s roo~ i l i vos l. Los slmho lo, 117. J ~ . e lC" snl1 rt c ~ ignacion "' '' pa, ,, f"" II"jC'(I .,,1;, I!(' f' hn us~rtos e n el S;5!l!ma ABC.

Tabla C-4 Ajustas de interferencia localizada"

OaselNl ClnelN2 a~ lN3

."''''' .: 'i

UfTlÍIM LImiIM ~ .~ Umo'", delanVIl\o6

ntMlder ~ 2 e!lltudl" f!:'Il lItldel nommeh!s. DIo

H H 5l A9vJ~o fle Cha Agu;elo Flecha Agotero Feche

Mas de HeSl e "" n' 1+7 .. tI7 .. O -0.12

O +0.25 + 0.45 O +O .~ +0.65 0 .1 + 0.4 + 0 .75 0.<5 - O .... 0 .25 0 .65 - O + 0:4 0 .7S - O + 0 .5

0.12- 0.24 O +0.3 +0.5 O +0.5 +0.8 0 .1 + 0 .5 + 0 .9 O.S - O +0.3 0.8 - ,O +O.S 0 .9 O +0.6

0.2 .... 0040 O +O.~ + 0.6 5 O +0.6 +1 .0 0 .2 +0.6 .... 1.2

0 .6S - O +0:4 1.0 - O + 0 .6 1.2 - O + 0.8

OA{}- 0.7 1 O + 0 .4 + 0.8 O +0.7 ~ 1.1 O.J + 0.7 ... I .~

0.8 - O +0.4 1.1 - O + 0 .7 1.< - O + 1.0

0.71- 1.1 9 O +0.5 + 1.0 O +0.8 + 1.3 O.' + 0.8 -1 1. 7

1.0 - O +0.5 1.3 - O . 0 .8 1.7 - O -+1.1

1.1 9- 1.97 O + 0 .6 + 1.1 O + 1.0 + 1.6 O., + 1.0 + 2.0

1.1 - O .... 0 .6 1.6 - O .. 1.0 2.0 - O ', 1.4

1.97- 3.15 0.1 + 0.1 + 1.) 0 .1 + 1.2 +2. 1 O .• + 1.2 +2.3 I.J - O .... 0 .1 2 .1 - O + 1.4 2.3 - O + 1.6

J . I ~- 4.73 0 .1 +0.9 + 1.6 0 .2 + l A +1,4 0 .0 + 1.4 n' .. O - O + 1.0 2.S - O -+1.6 2.9 - O -+ 2.0

4.1)- 7.09 0.1 + 1.0 + 1.9 0 .2 + 1.6 +2 .8 0 .9 + 1.6 -+3 .5 1.9 - O -+1.2 1.8 - O + 1.8 3.5 - O -+2 .5

7.CJ9- 9.85 0.2 + 1.2 +2.2 0 .1 + 1.8 + 3.2

! : ~ + 1.8 +~ . :'

1. ~ - O ... 1.4 3.1 - O +2 .0 - O -+ 3.0

9 . 8~ - 1 2.4 I O. ~ + 1.2 +2 .J O.:! + 2.0 -+ J .4 1.1 -+2 .0 + 4 i 1.3 - O -+ 1." J .' - O +2 .2 4.7 - O + 3.5

• Los I ITlI1M " It n en rnI+estmes d e pulgada . LoI IIm.le!' ~rl el l pulero 'f la fk<tcha , e aphCo"n .lgebr.'Cllmen l~ ,1 101

meño btslCO pere Obll!nef tos "" 111" dellemttno d e 11t~ pan&$. los <MIOI'" ~"II o"Ql iIlII esl' n di! ecuerón con 1m

eon~1OS de la AB e . ~OS d . IOS no ~ OlUMll e .. co,,~eullnen'e en 'a lIbia . Le 'alMa eompleul neo,. heSI8 """ 111

m.'~ /lOmOMI de 2(X) plg Los slmboIos H 7. p6. e le .• son desl9MC'ones pa •• e l "Qutftt'o 'If 11 free". vudos~" e l SJ!.

lt'maAS e

43

Tabfa e-5 "justes por fuerza y contracc ión '

Cla!\crN I Clnse FN ~ Oa!Je FN S 1- ---- ---, ----1----,------

nnr"{)t'l rlt, ,,,,....roo, !_ ~ UmótltS ~_ ~. ostAnd ol & d ! ~ e~ll~ll':: ' i ~ ~t~~'::r • • • - -r--- ~;~ " 5 J- - - - 11--- .----

M!\~ d:

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11. -'-'---'~-I-O-O-, +---t--"'-,-+---/---t--,-O-"<+----t---j---t---/--,-o.-<t 1 0.<) 5 O.J -t o .(, + I.J n - 11 I ~ n. ~ _ n In J n R<; - n 10(, 0 .'15 - o ' ... 0 .7 f. J - o I 0 .9

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J.2 II.R 6. 2 - o

n <18 - O

'O t--;¡:;;-- o

5 o +2.0 8.2 - o

155 U I' J • -1- ' .0 >4 .5 70 - O + 6.0

f6 2 t----s2 " 1.1' , 82 +5 .0 ' .2 - o , 7.0

162 52 4 1.R "2 " S .O ' .2 - o . 7.0

62 + 1.1' ... 9 .2 16.0 9.2 , 8.0

'72 7 O +2.0 .f 10 2 16.0 10.2 - o . 9.0

+8 .2 7 0 ,¡ o ·1 10.2 ·H .O 10.2 - O + 9.0

' .0 - O .... 7.0

6 4 '· 1.6 + 9.0 9.0 - O • 8.0 7.2 11.~ 110.2

' 0.2 - o • 9.0 8.2 + I.R 111.2

11. 2 - o 1 10.0

t-;o:¡ <18 fl J .l 1.1 .2 - o 1-1 2.0

IU.O +1 .0 H J.l \J2 - O + 12 .0

12.0 42.0 4 15 .2 ' S.2 - o .... ' .. . 0

7.S n .S 111 6 11 .6 - o , 10 .0

9.S .... 2.S IIJ.6 1) .6 - O + 12.0

9.5 "'2 . ~ "J.6 13.6 - O +12.0

11.2 +2 .R ~ 1 S.8 15.8 - O ·1 14,0

I U !- 2.R . 178 17.8 - O

I J .2 +2.R ' 17.8 17 .8 - O ' 16.0

Is .o 0 .0 +20.0 10.0 - O 1/8.0

17.0 +3 .0 +22.0 220 - O +20.0

. l ns U""" te ~ t5'.1" .. ., m'!C!lp/tiJS tic f'ulg ;tda l "s ""'''1'"'5 I""' tHlIte ' "'~,elo v t, n~h" st! ;tplic~" algl!'bqllclt rnentl!' al ' ",,,.ano b :\5Ico pa,,, obll!Hcr los IIrnh"" d .. ' ,8mll\0 de t ,,~ p8,te • . l os d ll tOIl en le '" 1 neg,PlI. 1I1f~'

rt .. "cu,""JQ con 105 con"l!'n"" rll!' ,,, ABe . E~lo, rf:.'o s no SI! muI!'S" "" COffln'euu·"c.,"! " " lo ,ab'" La IlIhla compI te '" Ifegl'l 1",,, " 11" . 3mano non>ln81 de 20CI plg . l o, ","bolo' " 7 , tI6, e1C son de'ionedonell per. "'" I'Ipu;""., V la nf'C'''' u''lIIOJ ~n 01 ,i:neme ABe

44

Dadas las dimensiones mostradas. ¿Cuáles serán las tolerancias para el agujero y el árbol? ¿Cuál es el valor

del margen?

Un eje de 3" gira sobre un cojinete de deslizamiento. La tolerancia para el árbol y para el cojinete es de

0.003" y el margen requerido es de 0.004" . Dimensionar el árbol y el agujero de acuerdo con el sistema de

agujero básico.

Dimensionar el árbol y el agujero en los casos siguientes :

a) Cojinete y árbol de 0.5" para un motor eléctrico.

b) Ajuste semiforzado sobre un eje de 8".

o . (/>"6 " I ¡.~ . _-~

e) Un cojinete de 2" para el mecanismo de elevación de una motoniveladora.

45

TOLERANCIAS DE FORMA Y POSICIÓN

Este tipo de tolerancias, afectan a la forma y posición de un elemento.

A diferencia de las tolerancias Dimensionales las tolerancias de forma yposición no afectan en fonna directa

a una dimensión liueal o angular; otra de las diferencias consiste en la forma de representarlas.

Representación

Tolerancia dilnem:iJnal

Tolerancia .... -"-....... --do'-'. ¡;OSiCi6ii

(paraleli smo)

Su erficie sometida

a tolerancia F.

~ li~

El elemento de referencia es señalado mediante un triángulo lleno.

El elemenlo al que se refiere la lolerancia se indica por una flecha.

En función de la posición que ocupe el tri ángulo o la flecha, podemos dislinguir tres casos:

• Si el triángulo o la flecha se aplican sobre el elemento o sobre una línea de referencia, la tolerancia se

refiere al elemenlo en si mismo.

[LEMENTO DE IlFFEREN CIA ELEMENTO SUJETO A LJ TOLEJ!ANCII\S LO

l ole raJo ~... VireCción ... 1

nolleoo- tu -¡¡e;¡;eiJl:=¡~!j -E1-

46

• Si el triángulo o la flecha se aplic~n en la prolongación de la línea de cota, la tolerancia se refiere al eje ó

plano medio acotado.

• Si el triángulo o la flecha eslán sobre un eje o plano medio, la referencia se refiere al eje ó plano medio

de todos los elementos comunes a los mislnos.

Los defectos de forma del elemento de referencia deben ser despreciables con respecto al

elemento a conlrolar, ello puede requerir:

• Prescribir una tolerancia de forllla restrictiva para la superficie de referencia.

rLNW DE REfWENCIA

47

Selialar la posición de unos puntos, que definan geométricamente la superficie de referencia . Para este fin, se

utiliza un si mbolo búsico que expresa la eliminación geométrica de un grado dc libertad. Este simbolo puede

ser proyectado y su proyccción puede ser acotada.

IlErE!l..ENCI/I P/lRCI/lL

1\

~ílll~JOllI básico .~

TUU ~ HANl'IN; DE FUltMA

'1 () I .I': H,\NCI ,\ ,<; IJI : l'OS H.' IÚI\j ._ ----_ .. ------ -'i íl\llJOLO ¿ II ~ -$- © ')I(iN I FIC ,\C!(JN III elin 3eiú n raralelis1110 I'cr¡lcnlliculalidarl I'usici(¡n Coaxilia lidad Simetrla

o cOllcenll idad

1 olel aneia anl l'lia> t1 , ~ """: 11' I1 9 ---- ._-- --_.-._-_.---- -- - ----- U , ~ """/ '" Ir 11 U,U2 Ir 11 ------ - - .-- --. ------1-----[

Jo ler ¡¡ l1 r.i~ IC llllcida' 11 ,1 111111 /11' 11 r, 0,1 111111/ 11' 11 ,11 7. II , (")~ O,U2 - -- ------_._---_ .. . __ ._---'------ , '---._----'--------'------~

48

ACABADO SUPERFICIAL

En el campo de la maquinaria, muy pocas superficies requieren de un control especial de " Rugosidad" o

lisura. Generalmente el proceso para obtener cierta dimensión, con determinada precisión, es suficiente para

dar una superficie de trabajo adecuada. No obstante debe mencionares que las propiedades y

comportamientos de ciertos elementos de máquinas, tales como cojinetes, muñones, émbolos, etc. pueden ser

afectados por muchas formas, pero por el grado de aspereza de las superficies se puede asegurar que:

l . El rozamiento y desgaste entre superficies sin lubricación es mayor cuando las superficies en contacto

tienen mayor aspereza.

2. La resistencia a la fatiga , es m<lyor cuando las superficies de las piezas son más lisas.

3. Los ajustes por interferencia son más efectivos con superficies lisas.

• Rugosidad.- La rugosidad está formada por irregularidades de la superficie, finamente espaciadas, que

son producidas por la acción cortante de los filos de la herramienta y granos abrasivos sobre las

superficies maquinadas.

• Oodulaciones.- La ondulación es una irregularidad de la superficie, de mayor magnitud que la

rugosidad. La ondulación puede ser el resultado de las detlex iones en la máquina ó en la pieza,

vibraciones, alabeos, tensiones, tratamientos térmicos o causas similares

• Sesgo.- El sesgo es la dirección predominante de las marcas de la herramienta en la configuración de la

herramienta.

• Micropulgada.- La unidad de medición es la micropulgada que es la inillonésima parte de una pulgada.

(0.000001)"; (0.000025 mm).

Método de medición

El procedimiento más simple, es una comparación visual con alguna norma establecida. Otros métodos

incluyen la comparación microscópica. la medición directa de la profundidad de la marca mediante la

interferencia de luz, y la medición de las sombras ampl ificadas producidas por raspaduras de la superficie.

El procedimiento usual es el emplear un estilete de diamante. para exp lo rar sobre la superficie investigada y

obtener un perfi l aumentado de las irregularidades.

Los valores de la aspereza (EN MICROPULGADAS) deben esta r basados en el promedio ari tmético, esto es, la

desviación promedio de la desviación media aritmét.ica "Ra" se hace sobre la curva de rugosidad dentro de la

IIIIIIIII1 2893062

49

Loe 'rn1"~ ~eon.,Wotm .pocIOIIoel(xpt'()a_~_

s.pue!')enot:7tenet~~Otnl..".tw;o~HQeCIlII_

Fig ,1-57 Aspereza de la superficie producida por los métodos comunes de producción , ICortesia de ASME, ANSI Standard 646 , 1-1961,]

, L i 3i

t

1="D,a",""a~n. P'~O

n:~:,~co, i D~='O I ,:.:' I ~OOO~C:I . -10.00003

jOO~~~8 jO~~:2 -100003 -l 00005

jOo~; .JO 00] -l 0.00 3 -jO 005 --l 0.008 -j0.010

30 .013 0 .0 16

Jooo~;o 0.03]

0 0<0 O Oso

0063 0,080

0 100 01']5

-10160

:O--:--':-~~--:~-_:---:-...l--!-~~0~2~

AaQeluamhllNl . · · · pplg . nns

Superfioe o P8rt~

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RoteaS'ecllltctdMóelorruUos y gusanos

Chumec'efu lubflaóelll pl'ftK)fl

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~1'Iaft.-T~"~.~

SU~""OtaaC)').~

o Con I)lm'OOOll,...veoocllJUdo requiet

o , Ac.abltdo kJ ~ 1100 ~tH

o • • No 141 conSld8fÓ el oOOu!eóo

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• I

*f _r,1 Caracteris tlcas de acabado con maxima aspereza de superficie para alyunas partes

t[plcas de máquinas. IDe Roger W . Bolz : Producnon Processes· Thelf In fluence on Desrgn . The Industrial Press , New York, 1956.1

longitud de muestreo a lo lalgo de su línea central (Ra ES EL VALOR PROMEDIO DE LA RUGOSIDAD) como se

cueslra en la siguiente figura .

x

En la siguiente tabla se indican los valores de la rugosidad en Ra admi tidos; la clase de rugosidad y su

equivalencia con los signos de la norma antigua, de la que todavía ex isten en la indusl1ia en México.

TABLA

VALOR DE LA CLASE DE EQUIVALENCIAS APROXIMADAS

RUGOSIDAD RAM RUGOSIDAD CON LOS SíMBOLOS ANTIGUOS CARACTERlsTICAS

50 N12 ,.., MARCAS MUY VISIBLES A SIMPLE

VISTA Y AL TACTO

25 Nl l LAS MARCAS SON VISIBLES A

12.5 N l0 'V

SIMPLE VISTA Y AL TACTO

6.3 N9 LAS MARCAS SOLO SoN VISIBLES A

3.2 N8 'VV

SIMPLE VISTA

1.6 N7 LAS MARCAS No DEBEN SER

0.8 N6 VISIBLES A SIMPLE VISTA NI AL

0.4 N5 'VV'V

TACTO

0.2 N4

0.1 N3 LAS MARCAS NO DEBEN SER

0.05 N2 VISIBLES EN ABSOLUTO

0.025 NI 'VV'VV

52

La calidad ó el grado de acabado superficial de un material está relacionado directamente con el método de

fabricación y la tolerancia por el tipo de ensamble indicado. Cabe decir que para tolerancias pequeJ1as se

requiere acabados más finos, consecuentemente, costos elevados. El disel10 de una pieza será tal que el

método de fabricación sea adecuado para el trabajo a deselllpetlar con el acabado superfi cial requerido.

La utilización de la Tabla 4.1 y de las figuras 4.48 y 4.57 podrán utilizarse como ulla guia para relacionar

Un proceso de producción con tolerancia esperada y con el acabado superficial adecuado.

I Definiciones de textura de la slJperficie. fCortesla de ASM E, ANS I Standard 846. 1- 1962.1

1I

x

M

e

R

SIMBOLUS OEL TnENlJ\OO

Oe.ignaoón

J' Cfllndo o lI1·iHetlS Palall!lllS a "" W'n"a Ilue

,""plc.,.,nl.1 13 sUPf'dide ,1, cu.:ll el $1"'0010 es (lvlicado

1 ,,,III11do O"'[WIn01cule, a 'e 1If)~ QVO! frpre­

S"1l 13 la su[)")dioe e la Cua l ~I slnlbolo os

TreUltldo 8n90lel en 'untJ.&s d llct;c iOIl~s li la

1I1I~'"Ue'ef)I~IlI .. 1<tsllPer rloelllac\Jale l

shllbolo es IPlic,,'Jo

Trenzad o IUJrOllfll..10clme,lI e C'ft;ul"r con f P. ­

laCIO" al conllO de La super",," a la cual el

sJlI\ooJo flS 8ptiC&dO

l't' fllltdO" ra"ldu 3pro .",,,,'J¡JIIl('nle J;tdlOJI

CO')I 1 fl"'!'nCC"j 111 CI!''' 1I 0 Ol'! ,,, ' upef hcl~ al

cu al ,.1 ~l nl tY.>lo ~s ,JohC in.lo

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Notacio nes dl'lll CII l<IfJO con lus sI mbolus ú~ tc ;~tura ue la sllp elf icic . ICon esia eJ e I\SrvtE , I\NSI SWlldo,d U'IG. I 19G2. J

53

CARACTERÍSTICAS OUE DEFINEN AL ESTADO DE SUPERFICIE

Superficie de un cuerpo

• Conjunto de puntos que delimitan una porción del espacio.

• La superficie de una pieza maquinada está formada por una o varias superficies elementales.

Superficie geométrica.

• Definida geométricamente por cotas nominales (SUPERFICIE PERFECTA)

Superficie especificada.

• Superficie geométrica afectada de tolerancias de fabricación

Superficie real.

• Se obtiene con los procedimientos de manufactura.

• La superficie real difiere, al ampliar los defectos, de la superficie geométrica.

Superficie medida.

• Resultado de la exploración., con la ayuda de instrumentos de medición de la superficie real.

DEFINICIÓN DE LAS MAOUINAS+IERRAMIENTA y LAS SUPERFICIES OUE SE GENERAN

Definición de máquina-herramjenta.

Máquina: Conjunto de mecanismos, elementos y dispositivos que reciben energía y cuyos

movimientos organizados, desarrollan un trabajo .

Herramienta: Instrumento de fierro o acero que ayuda o facilita la realización de los trabajos

de orden manual realizados por el hombre .

Conjuntando estos dos elementos diremos que :

Máquina-Herramjenta es el conjunto de mecanismos, dispositivos y elementos que reciben

energía y cuyos movimientos organizados desarrollan un trabajo habitualmente manual, a traves

de una herramienta

c:; lasificación de las máquinas-herramienti!

Las máquinas-herramientas se pueden clasificar de muchas formas , por ejemplo:

54

• Grado de especialización .

• Precisión.

• NomJalización ISO.

• Otros.

En nuestro caso haremos urJa rápida presentación de la clasificación ISO.

Por categoría.

A - Máquinas - Herramientas para el trabajo con arranque de vi rut<J

B - Máquinas - Herramientas para el trabajo por formado

C - Máquinas - Herramientas para el trabajo por corte.

D - Máquinas - Herramientas para el trabajo de soldadura y corte térmico

E - Máquinas - Herramientas para el trabajo de madera.

Grupos que forman la categoría "A"

I1 -Tomos.

12 - Roscadoras y machueladoras.

\3 -Mandrinadoras.

21 - Cepillo de Mesa.

22 - Cepillo de Codo.

31 - Fresadoras.

32 - Taladros .

41 - Afiladoras.

42 - Rectificadoras.

Tipos que forman el grupo 11 .

111 - Tomos paralelos.

112 - Tomos automáticos

1 \3 - Tomos Revolver

114 - Tomos Verticales.

Tomos CNe.

EJEMPLO: A 113 = Máquina Herramienta para el trabajo con arranque de viruta, tomo revolver.

55

MOVlMlENTO DE LAS MÁOUINAs-HERRAMIENTA

Son dos los tipos de movimiento que presentan las máquinas herramientas'

Movimiento de Avance.

Movimiento principal

CINCO MÁQUINAS+lERRAMIENT A

MAQUINA PROCESO

TORNO TORNEADO

TALADRADO

TALADRADORA

FRESADORA FRESADO

HORIZONTAL

VERTICAL

CEPILLO DE CODO CEPILLADO

Continuo(torno)

rnterrnitente (cepillo)

Combinado (rectificadora)

Nulo (brochadora)

Rotativo (torno)

Alternativo (Cepi llo)

Combinado (Taladro)

BÁSICAS

HERRAMIENTA MOVIM IENTO

DE TRABAJO

UN SOLO FILO ROTACIONAL

BROCA FUA

CORTADOR DE

PIEZA

DIENTES MÚLTIPLES EN LÍNEA RECTA

BURIL FIJO DURANTE EL

NORMAL

HERRAMIENTA

EN LÍNEA RECTA

ROTACIONAL y

VERTICAL

ROTACIONAL

ROTACIONAL Y

VERTICAL

CORTE, EN LÍNEA EN LINEA RECTA

CEPILLO DE MESA

RECTIFICADORA

RECTA DESPUÉS DEL PARA EL CORTE

CORTE

FIJA DURANTE EL

EN LÍNEA RECTA CORTE, EN LÍNEA

PARA EL CORTE

ESMERILADO MUELAS A8RASI VAS EN LINEA RECTA

DURANTE EL CORTE

56

ROTACIONAL Y EN

LÍNEA RECTA

DESPUÉS DEL CORTE

ROTACIONAL

FUNCIÓN DE LAS MÁOUINAS-HERRAMIENTA

Son cuatro las funciones que cumple una Máquina Herramienta.

l. Sujeción de la pieza.

2. Sujeción de la herramienta.

3. Movimiento de la pieza.

4. Movimienlo de la herramienta.

PRINCIPIOS CINEMÁ TICOS

Como se lleva a cabo c1movilllicnto en las máquinas-herramientas.

Como se puede variar la velocidad de salida, es decir la gama de velocidades que nos permita ejecutar las

diferentes operaciones de maquill<1do.

Transmjsiones oor correa

Las poleas y correas pem1iten la transmisión de un movimienlo de rolación de un eje conductor a un eje

conducido, separados una distancia considerable uno de Olro.

Transmisión sencilla; Correa "abiena", los ejes giran en el luismo sentido.

Correa cruzada los cjes giran en scntido contrario.

57

Tipos de correas, ex iste una grar. variedad de correas o bandas. Para elegir una banda (forma, dimensión,

material, etc .) depende de las condiciones de func ionamiento, es decir : temperatura, medio ambiente, etc.

Las correas por su forma pueden se r planas, trapezoidales circulares dentadas etc.

El diámetro de las poleas y sus velocidades deben elegirse de preferencia entre los de la serie R 10 de los

números nonnales. El producto del diámetro de la polea por el número de R.P.M. se toma entre los términos

de la serie RlO de los números nom1ales.

Sabemos que la velocidad tangencial es:

Vt=ndn

Vtl = n di nI

Vt2 = n d2 n2

De donde la relación de transmisión será:

i = nl/ n2 = d2/ dI

Transmisión de ruedas dentadas

di ni =d2 n2

d2=(dl n2) / n2

n2 = (di ni) / d2

Los engranes, definidos como elementos dentados, trasmiten movimiento rotatorio de un eje a otro mediante

el contacto sucesivo de dientes.

Se pueden clasificar según la posición relativa de los ejes en :

o Engranes Cilindricos.- Los que conectan ejes paralelos como los engranes rectos, helicoidales etc ..

o Engranes Cónicos. - Son los que conectan ejes que se corlan, las superficies primitivas de las ruedas

dentadas son conos.

o Engranes de Tomillo. - Son los que conectan ejes que se cruü1J1.

Denominación de diversos elementos de las ruedas dentada~

Cp CircUlúerencia primi ti va . Las circUlÚerencias de base de dos cilindros tangentes, cundo dos ruedas

engranan una sobre la otra, los círculos de contacto primitivos ruedan sin resbalar.

58

Dp Diámetro primitivo. El diámetro de un circulo primitivo se denomina diámelro primitivo y su radio.

radio primitivo.

El círculo primitivo existe siempre geométricamente en toda rueda dentada y juega un papel importante en el

estudio de los engranes.

De Es el diámetro del engranaje medido al extremo de los dientes. Se le denomina igualmente circUJúerencia

de cabeza.

Df Diámetro de fondo o de pie. Es el diámetro de la circunferencia que pasa por la raíz o base de los dientes.

Dc Distancia entre centros o ejes, La que separa los centros de las ruedas dentadas en contacto.

M Módulo o paso diametral. Para los engranes métricos, la relación que existe entre el diámetro primitivo y

el número de dientes.

59

Curva del diMI~ ,

Pr Paso rectilineo.

Pe Paso circunferencial.

al Pie de dicnte{sin el jucgo al = al

a Cabeza del diente.

Ar Pic del dientc, altura del diente quc se halla debajo de la circunferencia primitiva. En los engranes

normales igual 1.25 del modulo, también se le denomina Dcdcndum

Al Altura total del diente. Distancia comprendida entre las circulúerencias de cabeza y fondo.

A Profundidad de cngmnamiento o altura teórica . La medida que representa la cantidad quc un diente

penetra cn el vacío correspondicnte.

J Juego de los dicntes. Diferencia cntre la profundidad tolal de engranamienlo o altura teórica y la

profundidad total del diente.

Z Numero de dientes .

Transmisión senci ll a

, ' _ _ ' /FoJlc "/t"cr

~-'.J F ' \ Impulsor , LI . , ( (\0

.r( @ )/ ( __ _ -j D;i\'cr "_/

Motriz.

II Y l2 Tienen sentido de giro opuesto.

MI = M2 Entonccs:

llnl =l2112

n2 =(lllll) / l 2

Entonces la rc!Jción dc transmisión es :

Í,=nl /lI2=l2 / l1

Transmisión sencilla con meda intermcdia

,"'7'. ~---:.:.(\.@ (. \

( _ \,-' ( ~ F ,

U ~) / , )

'",_ . - / "'--_....-lu)

60

En;"anajes cllin..!riC03 ce dienles f'C\:'t:lS

ZI y Z3 tiencn c1mislIJo sentido de gi ro.

La rueda intermedia Z2 no modifica el númcro dc rcvolucioncs.

MI = M2 = MJ. dc donde.

ZI ni = Z3.ro

La relación de transmisión scrá :

y = lI1 /n3 = Z3 / ZI

Transmisión doble

Caractcristicas:

MI =M2

M3=M4

Zm = producto de engranes motorcs.

Zc = producto de engranes conducidos

Zm=ZI Z3 .

ZC=Z2Z4

La relac ión de transmisión scrá:

it = (ni m) / (n2 n4) = nl/n4 = (Z224) / (ZIZ3) = Zc / Zm

Todos los engranes dc dicnles rCCIOS y del lIIismo módulo cngranan cnlre si sea cual sea su diámetro y su

número de dicn lcs.

61

La gama dc velociuadcs CluC presenta una m{¡quina herramienta, no se disciia caprichosamente, sino que

obedcce al principio fundalllcntal de los engranes, Esta principio es el de escalonamiento y puede ser:

Escalonamiento a ritmético.

ni = ni

112 = ni + a

IIJ = n2 + a = ni + 2a

lIy = n()'-I) + a = ni + (y-I)a

Dc donde:

a = ( lIy -ni ) / (y -1)

Escalonamicnto geométrico.

ni = ni

112 = 1111>

nJ = n1p = ni p2

n)' = nlp'Y·' )

De donde: Fnlraa~

62

TEORÍA DEL CORTE

Deflllición de los parámetros del corte

Primera condición:

• HERRAMIENTA FIJA

• PlEZA MÓVIL (GIRA).

• OPERACiÓN TORNEADO.

Vc = (n ~ n) / 1000 In /min.

4> = Diámetro de la pieza en mm.

n = R.P.M. a la cual gira la pieza.

n (req) = (1000 Vc) / (n 4» ~.

11> "' . ' •

~.t~

m",,~ ~" ¡'

Nota: Hay que ajustarse al número de revoluciones reales de la máquina.

Segunda condición.

• HERRAMIENTA MÓVIL (HACE EL RECORRIDO)

• PIEZA SE MANTlENE FIJA. (DURANTE EL CORTE)

• OPERACIÓN CEPILLADO.

Nota 1: La velocidad de corte equivale a la velocidad con que la herranúcnta hace el recorrido (m/min).

Nota 2: Hay que ajustarse al número de golpes reales de la m<iquina.

o Lp L;¡

~ ____ M_____ _ I/_I _. _________ ~

Va = LONGITUD DE I.A CARRERA (M) I TI H II 'O INVERTIDO EN LA CNU¡ERA DE TRABAJO (mili)

63

V r = LONGITlIll DE LA CARRERA (111) I TIE~ I PO DE RETROCESO (min)

v = 2{(Ya Yr) / (Ya + Yr) }

Ilg (N úlllero de gol pes) = (Y 1000) / (2L) De dOllde:

Y = ( Ilg 2L) / 1000 \IIltllin .

Te rcera condición.:

• HERRAMIENTA GIRA

• LA PIEZA A Y ANZA LINEALMENTE.

• OPERACIÓN FRESADO.

Yc = (~ 71 n) / 1000 IllJmin

~ = Diámetro del cortador o fresa (111m)

n = R.P.M.: a la cual gira el cortador.

CuarI a condiciÓII .

• HERRAMIENTA GIRA.

• PIEZA FIJA.

• OPERACIÓN TALADRADO.

Yc = (71 ~ n) /JOOO In / min.

4>= Diá llletro de la broca.

n = R.P.M: a la clla l gi ra la broca.

~.

.- .. ¡

~,: """'00 - -,: - -

~.' .¡j:"" -" ~f~ .i .:?

FRESADO , .- "

~V:_ .. @ TALADRADU

Ava llce . a Es la ca lltidad que ti elle que desplazarse axiallllente la herramiellta para mantener w¡¡¡

interfere llcia ell el plano de corte por cada revo lución.

Reco rrido q lle rea li z.a la herrallliellta por eada vuel ta o revo luciólI de la pieza (torneado) .

a = m\ll / rev (torneado)

a = nllll / go lpe (cepi ll ado)

a = \11 1\1 / rev (talad rado)

a = nll\l/ llIill (fresado)

64

Profundidad de corte. Pe Es uno de los parámetros que originan el corte ortogonal y solo se determina por

la característica de la operación.

Cantidad que penetra la herramienta sobre el material expresado en mm.

Sección de viruta. S Es originada por la velocidad de avance y la profundidad de corte.

S =a Pe . (mm)

Volumen de viruta. V

V = a Pe L (mm)

Críterios de selección de los parámetros de corte

Recomendaciones para satisfacer las condiciones de corte.

Para satisfacer las condiciones de corte se deben satisfacer:

• La calidad del intervalo de tolerancias.

• Estado superficial ,especificado en el dibujo de.definición.

• Costo minimo de maquinado-

Estas condiciones están ligadas a tres factores :

1. Factores pieza: Rigidez, dureza, existencia o ausencia de cascaras, forma de las superficies a generar,

tolerancias y estado de superficie, sobreespesores de maquinado. cte ..

2. Factores herramienta: Rigidez. material de la herramienta, forma y calidad del filo, dificul tad de

afilado.

3. Factores máquina: Rigidez, condiciones de aj uste, gamas o rangos de velocidades y avances, precisión,

potencia disponible. etc.

La influencia de estos tres factores se reneja durante el corte por lo que es necesario:

• Controlar la viruta adherida.

• En operaciones de desbaste:

Máxima sección de viru ta que permita la potencia disponible de la máquina.

65

Lubricación abundante.

Se recomienda gran Pc y poco avance.

o En terminados.

Velocidades que correspondan al desgaste de la herramienta y evitar dilataciones de la pieza,

mejo r estado superficial.

o El número de pasadas, depende de la cal idad de fabricación, así como de los sobreespesores.

Ampliando este último punto, podemos decir que el número de pasadas corresponde a la cantidad de veces

que hay que penetrar la herramienta haciendo el corte para llegar a la dimensión deseada .

Para calidades 3,4,5.-

o U no o varios desbastes.

o Uno o varios semi terminados con herramienta cortante.

o Uno o va rios terminados especiales.

Para calidades 5 ó 7. -

o Uno o varios desbastes con herramienta cortante.

o Uno o va rios semi terminados con herramienta cortante.

o U no o va rios tenninados con herramienta cortante o con abrasiva.

Para calidades 8.9 Y 10.-

o U no o va rios desbastes.

o Un semiterminado con herramienta cortante.

o Un terminado con herramienta cortante (herramientas convencionales).

Para cal idades II - 16.-

o U na sola pasada de maquinado.

Nota: Cuando no se den tolerancias, se toman las tolerancias : J 11·14 ó js 11 - 14.

Recomendaciones sobre avances

Torneado:

a = 0.1 a 0.2 Pe

66

En el caso de montajes enlre puntos, la secc ión de viruta depende dc la longitud y el di ámclro de la pieza,

debido a la flexión que se produce durante el co rte.

Donde:

Fresado:

Si

Si

I S 8d

1> 8d

S < d I (801)

S < (4d) / 51 )

I = Longitud entre puntos (111m) .

d = diámetro de la pieza (111111) .

S = sección de viruta (mm)

Avance por diente. según el tamaño y tipo de fresa.

Fresas pequeiías o delgadas: 0.02 - 0.04 nUlI

FreS<ls medianas)' perfiladas: 0.04 - 0 .06 mm

Fresas cilíndricas grandes: 0.06 - 0.20 mlll

Fresas con insertos de carburo: 0.10 - 0.50 111m

Cepillado:

En desbaste : 0 .20 - 3.00 mili

En terminado: 0.10 - 2.00 mili

Taladrado:

función del di ámetro de la broca y delmaleria l de la pieza.

I,IATEIlIAL DE Avance en ce rlt ~,irnas de ITlm por rrl'rnuciú" lJ\ PIE ZA DIAMETIlO DE LA BnOCA Erl mm

10 12 15 20 30 ~ O 5U

Acero 11 < (jO 10 15 2U 2U 25 30 35 40 45 50

I\c9ro (jO < 11 < 90 12 16 18 20 20 24 28 JQ J5

/\cero n > 90 7 l U 12 15 10 22 25 20 30

Fum.li t.:ión Uf is DO < 2S0 1"l 15 2U 25 30 35 40 50 60 (jO

Fundici ón yri, DU > 250 12 15 20 25 25 JO 35 35 40 45

OIOOCO y Latón 15 20 25 30 40 45 50 6r) 65 70

/\lumi'lio n 10 12 2G 30 35 40 SU 60 65

It =. n" i,Ullci .. ~ 1, tem ió" en daN/ mm 1

eo = OUleu 01 int:U

67

(jO eo

50 55

45 50

30 35

60 65

50 50

75 BO

70 75

Veloc idadcs dc co rt e

La experi encia nos muestra que:

A ve locidades muy altas, se deteriora el filo de la herranüenta.

A ve loc idades muy IJajas, Aumento de es ruerzos y deterioro del filo

A veluc idadcs inte rmedias, Desgaste lIIínilllo del filo de la herramienta ( 2 a 4 horas entre afilados)

A cada revolución de la pieza que sc trabaja, pasa su perillletro una vez por la cuchilla de la herramienta

correspondiente.

La veloc idad circUllrerencial de la pieza es al mislllo tielllpo, la velocidad COIl que es arrancada la viruta y se

ll ama velocidad de co rte.

No se puedc trabajar con una velocidad dc corte cualquiera, la más apropiada para cada trabajo ha sido

dete rminada por medio de ensayos y se denomina velocidad básica de cortc Vb

La siguiente tabla IIOS muestra las velocidades básicas de acuerdo al lllaterial de la pieza, al material de la

herramienta.

M/\TEIl IAL Los •• 100es de V b están dad<Js en ... /lIIin 1 lJE lJI rl EZI\

I 11 en d. N 8 ~

I ~ :ll lO

~ ro ..

'" '" .. 8 e

'" O O Ul

O U'l '" w :o

" /\ ,\ /\ /\ e c: o MI\TEnII\ L oc ce oc oc oc '< , '<J 1 u Ü S DE lJI o o o o o

] ] r: e 5 I -o

II Ell lll\M IErlTA :{ :t. lJ " :t. :{ ~ al ~ ~

I\CEIlO I1AP IDO 20 15 12 8 4 I

20 5 ¡o 45 200 I OIl DINAIlIO

"CEIlO nl\f'!OO 3U 24 19 H 7 311 8 3') 65 300 SUPERIOn

Cl\llaURO MEDIO 100 80 70 60 40 70 15 l UO 150 500 -------

CI\IltJUno uuno 2UU 150 140 l1U BO 'Y.l 20 150 300 800

<---.

68

La velocidad básica se modifica tomando en cuenta:

• La operación que se efectúe.

• La profundidad de cortc.

• La duración del filo.

• La presencia de cáscaras.

• Las condiciones de lubrirefTigeración.

Al aplicar los coeficientes correspondiente se obtiene la velocid~d modifi cada Vm

Vrn = Vb K I K2 K3 K4 K5

En la siguiente tabla se muestran los va lores para los cinco factores K I ·5

Vm - Vb KI K2 K3 K4 K5

K 1 = Factor de tipo de operación

TORNEADO

a ) cilindrado KI - I

b) Careado K I ~ 0.9

e) Tronzado K I ~ 0 .5

d) Roscado K 1 ~ 0.2

FRESADO

a) Con fresas robustas K I ~ 0.9

b) Ranurado KI ~ 0.4

e) Corte con fresa disco K 1 ~ 0 .2

OTRAS

a) Cepillado K I - 0.7

b)Taladrado K I ~0 . 7

e) Maehue lado K 1 ~ 0.2

d) Brochado K I O. l aO.2

K5 = Factor de refri gerac ión

K5 - J.3 Si se empica refrigerante en abundancia

K5 = 1 S i no se I!m p lca refri gerante

Vm - Velocidad de corte modificada en mlmin .

Vb := Velocidad básica de corte en mlmin

K2 = Factor de profund idad de corte

a) - Desbaste K2 - 1

b) ~ Semitenninado K1 = 1.3

e) ~ Afinado K2 ~ 1.5

KJ = Factor de duración de li jo

2 a 4 horas KJ ~ I

I hora KJ ~ 1.3

K 4 - r actor por presencia d e costras

K4 - I En materi a les s in cas.cara

K4 = 0.8 En matcri ales laminados con costra

K4 = 0.5 Fundición con arena impregnada

Nota: La duración del fi lo se refiere a l tiempo efecti vo de co rte que reali za la herramienta .

Materi ales como el Magnesio, fundición gri s y bronces no requieren se les aplique

lubrirefrige ración.

69

A la determinación delinitiva de la velocidad de corte se le llama \'elocidad de cOIie pr:í(tica.

Esta velocidad Vpc se obtiene de la siguicnte manera:

o Escoger la velocidad básica de corte.

o Ap licar los coelicicntes K 1 a K5 .

o Verilicar si la velocidad de corte modificada puede ajustarse en una máquina disponible, si esto no puede

ser, escogcr la velocidad de corte inmediata ilúerior de acuerdo con las R.P.M. o número de golpes

disponibles.

Formac ión de la viruta

La forma de la vimta depende del materi al a trabajar y de la forma de la herramienta.

En genera l la viruta larga unida se forma al trab,uar metales dúctiles . Es decir fácilmente reducibles a

láminas delgadas (acero) Las vimtas fragmentadas se fOrlnan a l trabajar metales frágiles (fundición gris,

bronce).

Un ejelllplo indicador de COIllO se forma o se arranca la viruta lo constituye el arranque de viruta en el

proceso de cepillado donde se pueden di stinguir cuatro tienlpos principales .

l . El material se desplaza hac ia arriba bajo al acción de la herramienta.

2. La vimta forlllada sufre un arrugamiento por efecto de la fuerza aplicada. por la herramienta.

3. prosigue e l arranque de viruta , en este punto, las partes que componen la viruta pueden permanecer

unidas o separa rse cOlnplctamente formando una viruta fragmentada.

70

. de forlllación de la vimta Mecalllsmo

. o de vilULa. . l desprcndinllent Causas que origlllan e

Por arranque.

Por corte.

• Por nuencia.

Primer mecanlSIllO

a en contacto con nta la car n bordes ltsos filo de la herranllc . La conlJllua co roXl1narse al Formación de \ lru fucrtemente al ap

La viruta se comprllllC

la herramienta.

Condiciones:

• ÑL1lcrial dúcti l.

• Avance pcquclio.

• Vc alta. ¡Jo y pulido. Filo de la hcrralllienta .~gll

Buena lubrirrefrigcrnclon.

• Herramienta de carburo.

71

Segundo meca nismo

FOrlllación de viru ta continua con bordes irregulares.

Condiciones.

• Materia l ductil.

• Gralldes avanccs.

• Ve baja.

• Filo regular.

• Lubri rrefrige racióll no adecuada .

• Herra mientas con coeficiente de fricc ión e1c, ·ado .

Tercer mecalli smo

Fonllación de viru ta di scolltinua. El Inateria l se comprime y al aumentar el esfuerzo la viruta se fragmenta.

Condiciones.

• Ma terial frágil y quebradizo.

• Afi lado de la herramienta.

• Ángulos de afilado pequelios

• Vc pequelia .

La a rista de co rte puede se r curva o rectilinea, la sección arrancada cerca de la de la cara de corte tiene un

valor. el cua l se mencionó anteriormente. S = a Pc.

Este valor interviene mucho en los cálculos relacionados con la productividad, por lo 1.111to el volumell de

viruta arra ncado por unidad de tiempo se expresa por:

Vo l. = S Vc. = a Pc Vc nll11 3

Debido a sus proporciolles. toda secc iólI arrallcada puede ser referida a UIIO de los tipos siguientes.

1. Viruta cuadrada:

2. Vi ruta normal :

Va '" P Ventajosa pero dificil de obtener.

Va'" O. IP

72

3. ViruL1 delgada ' Es admisible hasta que no se alcance el v¡¡lor de viruta mínimo, es

decir, entre 0.15 a 0.08 Illm para herramientas de acero rápido.

~r~.· I '.o... -;1

I

ESFUERZOS DE CORTE

Naturaleza y va lor de los esfuerzos de corte

La naturaleza e illlportancia extrema de las nociones relacionadas con los es fuerzos de corte producidos en el

arranque de viruta, ob liga a considerar los factores determinantes de los esfuerzos de corte que son:

l . Resistencia del metal trabajado.

2. Seccíón cortada, avance )' profundidad

3. Espesor de la viruta.

4. Geometría de la herramienta .(ángu los de corte).

5. Estados de las aristas de corte.

6. Fluidos de lubrirefrígeración.

La velocidad tiene una influencia pequeJia despreciable en la m¡¡yoría de los casos.

El materíal de la herramíenta puede tener coeficíentes de rozamiento muy diferentes con el material de la

pieza, lo que ílúluencia las fuerzas de corte y sin embargo es despreciable ..

Fuerzas y tensiones ell la formación de viruta .

Se supone que toda la energía aparece como energía corta nte )' energía de fricción , sobre la cara de la

herramienta)' que la energía cinét ica asociada con la creación de una llUe\'a superficie al igual que la

energía de fricción del flanco son despreciables.

Por convcniencia las fner7.as son representadas por un "círculo de fuerzas" y trasladadas a la punta de la

herramienta .

73

En el círculo de fuerz.ls tcnemos:

F = Fuerza de corte resultante.

Fv = Fuerza de penetración.

Fa = Fuerza de avance

Fc = Fuerza de cizalla miento.

Ff = Fuerza de fricción.

Nc = Fuerza normal al plano dc corte.

Nf Fucrza normal dc fricción .

Para analizar las fuerzas inscr itas en el círculo tenemos:

• El corte cs ortogonal o bidin lcnsional. Es dccir el bordc cortantc cs perpendicular a la dirección del

trabajo.

• Que e l lil a de cortc es optimo.

• que cl <Íngulo de incidcllcia y es sufi cicnte parta que no Iwya rozamiento entre la pieza y la herramienta.

• Que el plano de corte se origina dcsde clliIo de corte y se extiende hacia arriba.

• No hay flujo lateral de viruta.

• La profundidad dc corte es constante.

• La velocidad de corte es uniforme.

• La viruta cs continua y no hay adherencia de matcr ial en clliIo.

74

Análisis de esfuerzos

La fuerza de corte F y la resiste licia R que la

equilibra son directamente opuestlls, de la

misma intensidad y están en el plano perpelldicular al lilo corta lile.

Por otra parte:

Fc y Rc SOIl paralelas a Mc (Movimiento de corte).

Fa y Ra son paralelas a Ma (Movimiento de avance) .

Fp y Rp son paralelas a Mp (movimiento dc penetración).

I /' -v

I

~ /' F

Los resultados experimenta lcs demuestran quc la fuc r/A F. resu lWnle de Fa )' Fp. es scnsiblemente igua l CII

magnitud que Fc (Fuerza de cortc) .

:. F", Fe

TornC<ldo y Cepillado.

Ma = Movimiento de a\'a llce.

Mp = MovimiclIlo de pellctración.

Fa = Fuerza debid~ al movimicll to de a\'a ll cc.

Fp = Fucf7A debida a l llIovi micnto de pCllclración.

75

F = Fucrza rcsultanlc.

y = Ángulo cnlr I En e ,erralllienla y pieza

forllla apro~lIn. ,d< , se a ccpla que Fe cs 'gu,,1 a

Fc = KRS

Donde:

la slgUlenle e~preslOn

K = Cocficicnle que d epell(le del maleri ·,1 K aUlllcnla COll~ . • a maquinar y del

K" 2.5 _ 4 p. """, ",,"",,'>,,' "p='. - "po,"' d, ~'ru" <lfa aceros. .

K", 4 - 5 R = ' Para fundiciones .

Rcslslcllcia ' 1 I _ ' a ruplura por com .. S _ Sccción de la vi rula. prcslon cn daN/mn,2

Fa = F scn y

b ' Fp = F cos y

. penmcnlalmcnlc F = F a + Fp '" Fc

76

Características del fresado por oposición.

• El espesor de la \'iruta aumen ta gradualmente hasta ll egar al máximo.

• Los esfuerzos de corte aumentan gradualmente.

• La herramienta tiende a desplazar a la pieza en el sentido contrario al avance.

Caractcrísticas del frcsado en concordancia.

• El espesor de la viruta disminuye gradualmentc desde un máximo hasta ccro.

• Los esfucrzos dc cone di sminuyen gradualmcnte.

• La herramienta tiendc a desplazar a la pieZ<1 en el nlislllo selllido de avancc.

Como el espesor de la \'iruta es muy pequeño

se recomienda tomar: K = 4; por lo que

Fe y Fr ticnen como resu ltante a F

Una vez que el dicnte penctra se admite que:

Fr = 0.40 Fe Por Trigonometría :

1.1n a = Fr/Fc = (0.4 Fc) / Fe

a = 22"

Fv = Fuerza que ti ende a levantar a la pieza.

s = e m"". b

En donde : b = Ancho de fresado y e""",.

a,= avance por diente.

FN = Fuer:w que ticndc a empujar la picz,1 en el sentido contra rio al del avancc.

scn <p = F\' / F

Fr=Tg aFc

F\' = F se n 'r cos 'p = FN / F

cos 13 = (0 / 2 - Pc) / (0 /2)

77

Fn = F cos 'r l(l = ~ - u

a = avance por revolución

D = Diámetro de la broca.

Momento que ejerce la broca: Mb = Fc D/2 daN -mm

Las fuerzas Fr son de igual magnitud y sentido contrario.

Fa = F sen C/. /2

Fa se considera actuando sobre el eje de la broca con una intensidad Fv = 2Fa; siendo Fv la fuerza vertical de

empuje.

Si se considera que F = Fc :. Tendremos:

Fa = Fc sen C/. /2

Calcular cl momcnto )' empuje vertical que produce la penetración de una broca de 12 mm de diámetro con

un ava ncc de 0. 15 IIlIll/rev .. si cllllatcrial tiene IIna resistencia de 55 daN /1111112 y un ángulo de punta de 120·

78

Limitaciones del corte

• Limitación máquina.

El trabajo que realiza la fuerza de corte Fe en una vuelta de la pieza es:

Te = (71 D 11000) Fe Kg. -m

La potencia será:

Po!. = (71 D Fe / 1000) ( n /60x75)

Pot = (Ve Fe) / 4500 (ev) kv = 75 Kg - m.

El rendimiento mecánico en una máquina-herramienta, se representa por la relación entre la energía

consumida por el corte y la energía total que se consume medida en el motor.

11 = Ec/ El

Por lo tanto la expresión final de la potencia consumida durante el corte en una máquina-herramienta es:

Pot = (Fc Vc) / (4500 11 )

11 = 0.7 a 0 .85 Para máquinas cuyo movimiento principal es rotativo.

11 = 0.6 a 0.7 Para máquinas cuyo movimiento principal es rectilineo.

En el caso del motor eléctrico:

P = {") ' VJ cos<p

cos <p = 0.8.

79

Esfuerzos en las herranlientas

Esfuerzo de Flexión.

't = N/ Z = (F 1) = Z

F", Fc.

I = longitud de la herramienta en voladizo.

z= (bh 2 )/6.

Deflexión máxima.

y = (Fc 13) / ( 3E 1)

E = Modulo de Elasticidad.

(20400 - 22400 Kgf /mm2)

1 = Momento de Inercia. I = (bh3) / 12

Limitaciones Fisicas

• Distancia entre el eje del husillo principal y la superficie útil de la mesa.

• Dimensiones de la superficie útil de la mesa.

• Desplazamientos máxilllos .

• Separación entre ranuras de la mesa.

• Avances disponibles.

• n (R.P.M.) disponibles.

~ del árbol portafresas.

• Accesorios (motor, bomba lubricante, alumbrado, divisor, ... )

• Etc.

MAOUINABILIDAD DE LOS METALES

• Es la facultad de los materiales para ser trabajados con cierta facili!L1d, por medio de herramientas de

corte .

• Es la facilidad que presenta un lIIaterial para el arranque de viruta.

• Esto es función de :

80

Propiedades mecánicas del material (A la temperatura próxima al conejo

Dureza (A la temperatura próxima al conejo

Estructura del material.

Existen dos elementos que permiten medir la maquinabilidad:

El índice de maquinabilidad

Fuer¿¡¡ específica de cone (Ks)

Ks = R K

El desgaste de la herramienta.

La maquinabilidad de los materiales esta expresada en cinco grupos, se toma como referencia un acero al

carbono (NOM 1112).

GRUPO 1

• Materiales libres de maquinado y l o aceros de bajo carbono.

NOM 1112

NOM 1117

NOM 1018

• Aceros de medio contenido de carbono.

NOM 1141

NOM 1040

NOM 1045

• Aceros a leados.

NOM 41 30

NOM 4140

NOM 4620

100 % maquinables.

90% "

76 % "

GRUPOll

70 % maquinablcs .

64% "

63 % "

GRUPO In

60% ..

57 % ..

38 "

81

GRUPO IV

• Aceros resistentes a la corrosión (INOX).

NOM 303

• Otros materiales .

Aluminio

Bronce

Latones

Elementos de aleación

NOTACIÓN: Baja.

60% "

GRUPO V

230 % maquinable.

90 - 95 "

80%

Aumenta-

B Poco A Poco

BB Regular AA Regular

BBB Notablemente AAA Notablemente

ELEMENTO MAQUINABILIDAD

Silicio B

Manganeso B

Níquel B

Tungsteno BE

Molibdeno B

Azufre AAA

Fósforo AA.

82

HERRAMIENTAS DE CORTE

Nomenclatura de las superficies y ángu los principales de UII buril

Un buril como algunas otras herramientas de corte, se puede descomponer es dos partes:

• La cabel.1 . La cual está provista de los filos necesa rios pma provocar el arranque de viru ta .

• El vástago o mango. Este sc utili za para la sujeción de la herramienta.

ti ~

l,{.f:',

'''''''''''' U; [>",d,,, (R~

Geometría de un buril ~ ~~~~'A' <;; -

Acero R¡ipido Material Metal Duro

(J. (J.

68 14 Acero sin alear $ 70Kg/mm2 75 10

72 10 Acero moldeado $ 50 Kg/nll\l2 79

68 14 Acero aleado $ 85 Kgll1l1l12 75 lO

72 10 Acero aleado $ 100 Kglmlll2 77

72 10 Fundición maleable 75 10

82 Fundición gris 85

64 18 Cobre 64 18

82 Latón ordlllario, rojo fumhciólI d..: brclJlcc 79

12 48 30 Aluminio puro 12 48 30

12 64 14 NC3C'iollC!" de aluminio. fUIII.JiciÓn furJa 12 60 18

76 Aleacioncs de IlIagnesio 79

VALORES PRÁCTICOS PARA LOS ÁNGULOS DE CORTE EN UN BURlL.

83

a = Ángulo de incidencia.

13= Ángulo de Iilo .

y = Ángulo de ataq ue

a = Arista de corte principal

b = Arista de corte secunda rio

c = Superficie de incidencia del corte principal

d = Superficie de ataque

e = Superficie de incidencia del corte secundario

Representación de los ángulos principales de una fresa y una broca.

84

----'''<--1-- - - d

Los materiales usados en la fabricación de las herramientas de co rte

• Aceros al ca rbono

• Aceros aleados para trabajar en frío (indeformables)

• Aceros rápidos:

Al Tungsteno

Al Molibdeno

Al Cobalto.

• Carburos

• Cerámicas

• Diamantes

Aceros al Carbono.

Contenido de carbono 0.7 - 1.2 %

Frágiles

Baja resistencia al trabajo en caliente.

Buena dureza en frío {Rc 47 }

Resistencia al desgaste

Económicas

Utilización a bajas temperaturas de corte.

Aceros Indeformables.

Elementos de a leación : Manganeso, Cromo, Molibdeno.

Mayor penetración al temple

Dureza a 20° C Rc 59

Aceros Rápidos

Al tungsteno: 18 % T; 4% Cr; 1 % V; 0.8 % máx. C.

Dureza a 20° C Rc 65

Buena resistencia al desgaste.

Al Molibdeno: 10 % Mo; 4 % Cr; 1 % V; 0.8 % máx. C

Aumento en la velocidad de corte.

(Acero rápido mejorado)

Al Cobalto: 12 % Co; 18 % T ; 4% Cr; 1% V; 0.8 % max. C

85

TABLA DE DUREZAS {Rc}

TEMPERATURA oC ACEROSC

20 64

200 54

400 12

600

ACEROS INDUSTRIALES

59

57

40

20

ACEROS RÁPIDOS

65

63

58

47.

NOT A: Materiales con durezas inferiores a Rc 60 no se pueden considerar como herramientas de corte.

Carburos Metálicos.

Mayor velocidad de corte.

Presentación: Porta herramientas con pastilla.

La pastilla puede ser soldada o desmontable.

Mejor acabado superficial.

Mínimo de vibraciones .

Composición Química: 78 % CW; 16 % Cti ; 6 % CO.

86

REFRIGERANTES Y LUBRICANTES

Durante el corte de metales los principales problemas que se presentan son dos:

• El calor.

• El rozamiento.

Estos problemas son generados durante la operación de llIecallizado y las causas pueden ser:

1. La energía procedente de la deformación plástica.

2. El rozamiento del material arrancado de la pieza, cualldo este se desliza por la cara frontal de la

herramienta.

3. Del rozamiento entre la pieza que se mecaniza y la herramienta.

De estas tres fuentes de calor, la que mayor cantidad aporta es la primera y se calcula que forma las dos

terceras partes del calor total gellcrado.

Las herramientas de cortc son una parte importallte CII cualquier trabajo de maquinado.

E l principal enenúgo de las herramientas de corte es el calor generado durante el proceso de mecanizado, ya

que la temperatura más elevada se encucntra alrededor de la herramienta.

La siguiente figura muestra las tres zonas en las que se genera el calor.

L __ c JO'lo~ f pieza

A: Plano de Cizallalllielllo.

B: Plano de Fricción.

C: Plano Superficial.

o.:Ángulo de ciza llamiento.

87

Si aumcntamos al ángulo de cizallamicnto (l , el porcentaje de calor generado en el plano de cizallamiento A,

disminuirá , ya que el flujo plástico uelmatcrial se producirá sobre una distancia más corta.

Dicho ángulo lo podemos aument.1f sí aplicanlos un refrigerallte )' rcduciendo la fricción entre el matcrial

desprendido y la herramienta de corte aplicando un lubrica/rte,

Debido al calor generado el material desprendido se suelda muy cerca del filo cortante, acumulándose en

csta zona las virutas metálicas)' pucdc decirse realmcntc que cllas son las que llevan acabo el corte del metal

formúndosc así lo que sc dcnomina falso filo ó cuchilla.

El falso filo cn el curso del mecanizado, se esta fOfmando y desprendiendo constantemente, por lo que una

de las funciones del fluido de corte es controlar el crecimiento excesivo del mismo.

La tempcratura quc produce ellllecanizado es elevada y por efecto de soldadura se van arrancando partículas

de la herramicnta, llegando a producirse un pequeño cráter, detrás del filo cortante, este cráter puede creccr

y debilitar la herramienta.

De los factores dc corte, la velocidad de corte ticne mayor efecto cn la generación de calor, para aumentar la

rapidez de dcsprendimiento de vi rula, se recomicnda aumcntar el avance y en mcnor escala la velocidad.

Las altas velocidadcs de cortc gcneran mucho mús calor que debe disiparsc para proteger la Herramienta de

Corlc y la Pieza de Trabajo.

La acción de corte sc pucdc mejorar con el uso de sólidos, líquidos, emulsiones ó gases en el proceso de

corte.

88

En todas la operaciones de formado y corte se producen altas temperaturas, como producto de la fricción, las

superficies en contacto tenderán a adherirse unas con otras; un flujo de corte correcto puede desempefiar las

funciones siguientes:

• Reducir la fricción entre la viruta, la herramienta y la pieza de trabajo.

• Controlar la temperatura de la herramienta y pieza de trabajo.

• Deslavar el material desprendido.

• Reducir la potencia absorbida.

• Aumentar la vida útil de la herramienta.

• Disminuir el efecto de corrosión, tanto en las piezas con.o en la máquina.

• Controlar el falso filo en la herramienta de corte.

Lubri-refrigerantes

Se denomina lubricante a toda sustancia capaz de reducir el rozamiento entre dos superficies sólidas,

deslizándose una sobre la otra, impidiendo su contacto directo.

El refrigerante tiene corno misión principal evitar que en el punto de corte se produzcan temperaturas

elevadas, o si se producen , hacer una disipación rápida del calor mediante una buena conductividad térmica.

Con estas dos funciones de lubricar y refrigerar ha de realizarlas el mismo líquido, es dificil conjugar ambos

criterios.

El fluido de corte tiene dos misiones fundamentales durante el mecanizado y son las siguientes:

• Disminuir el coeficiente de fricción entre material desprendido - herramienta y pieza que se mecaniza.

• Disipar el calor producido durante la acción del corte.

El calor generado va repercutir en la vida útil de la herramienta de corte, dicha temperatura se puede

controlar de las formas siguientes:

1. Proporcionando una película continua de lubricante entre viruta y herramienta y entre herramienta y

pieza de trabajo, para reducir el rozamiento y por consiguiente el calor.

2. Eliminando el calor del área de corte

89

De lo anterior se desprende que el fluido de corte debe cumplir las condiciones siguientes: lubricar y

,efrigerar.

Para que el rendimiento de un trabajo de mecanizado sea correcto, El fluido deberá envolver perfectamente

el área de dcfonn;\ción plástica, resultando vital la dirección del chorro del fluido.

Los fluidos de corte llegan al filo de dos maneras: Entre la viruta y la herramienta y

entre la pieza y la herramienta.

La manera en que se forma la viruta sobrc la herramienta y las velocidades con que se trabajan los metales

impiden una buena lubrirefrigeración.

Las siguientes fi guras indican la forma correcta de lubrirefrigerar una pieza .

90

FLUIDOS DE CORTE

Un fluido de corte debe proporcionar un efecto tanto lubricante como refrigerante, por lo que su fórmula

quimica es mas o menos complicada, pero en general constan de un aceite que sirve únicamente de base para

reunir una serie de aditivos que son los que realizan el trabajo durante el mecanizado.

Las condiciones que deben reunir los fluidos de corte son :

l . Calor especifico lo más elevado posible.

2. Emulsión estable en agua.

3. Índice de vaporización elevado.

4. Poseer buen poder de detergencia ó dispersión .

5. Manipularse cómodamente con la solución madre ó aceite de corte.

6. Conductividad térmica muy alta

7. Poder de protección bacteriano alto.

Dentro de los fluidos de corte más comunes se encuentran los siguientes:

Aceites solubles. Son simples emulsiones que generalmente constan de jabón, aceite mineral y los aditivos

adecuados para evitar la oxidación, espuma, etc ..

Aceites de corte no solubles. Los primeros aceites de corte no solubles empleados fueron los aceites

minerales puros, aceites grasos y aceites compuestos, es decir mezcla de aceites minerales con vegetales o

animales .

Ejemplo de estos aceites: Aceite de Colza, (para mecanizados profundos),de pie de cerdo, de algodón. etc ..

Aceites minerales puros. La viscosidad de estos aceites para poder mecanizar directamente los metales debe

ser baja, comparable a la de un SAE 10; no deben formar emulsión con el agua, deben resistir la oposición

mecánica de los metales ligeros; deben tener buena conducción calorifera, en la actualidad estos aceites no se

utilizan en forma pura, ya que sus características mejoran con ciertos aditivos.

Aceites sulfurados v clorados. Están constituidos a base de manteca de cerdo disuelto en 90% de aceite

mineral sulfurado.

Los aceites sulfurados permiten acabados excelentes y suelen disolverse con queroseno.

91

CLASIFICACIÓN DE LOS FLUIDOS DE CORTE

Los fluidos se pueden clasificar en dos grupos que pueden cubrir todas las necesidades de mecanizado y

trabajo de metales,

Dichos grupos son :

Sinteticas

Semisinteticas

FLUIDOS ACUOSOS Emulsiones

FLUIDOS

DE

CORTE

Emulsiones Extreme Presure

FLUIDOS PUROS

De Baja Presión

De Media Presión

ELECCIÓN DE LOS FLUIDOS DE CORTE

De Extrema Presión Clorados

De Extrema Presión Sulfclorados

Para elegir un fluido de corte debe de tenerse en cuenta las siguientes condiciones.

l . Si un mecanizado consta de varias operaciones simultáneas se deberá lubricar de acuerdo a las

necesidades de la más dificil y profunda.

2. Para elegir un fluido de corte, se tendrá en cuenta el precio por Kg. del mismo, la vida útil de la

herramienta, tiempos perdidos por cambio de las mismas si estas se deterioran rápidamente, acabado de

las piezas, etc ..

PRINCIPALES APLICACIONES DE LOS FLUIDOS

Acuosos Sintéticos

Acuosos Semisinteticos

Acuosos Emulsión

Acuosos Emulsión

De Baja Presión

Oc Media Presión

Fl uidos Puros de E"-.1.rcma Presión d orados

Fluidos Puros de E:\1.rema pres ión Sulrclorados

92

Para rectificados de desbaste

Para rectificados de acabados ó semiacabados. mecanizados de

poca exigencia.

Para operaciones de mecanizado normal

(Extreme Prcsure), para o peraciones de mecanizado de gran

profundidad

Para rectificados de superacabados y mecanizados de poca

profundidad en materiales de buena maquinabilidad.

Para mecanizados generales de profundidad media en metales de

buena maquinabilidad.

Para operaciones muy profundas en materiales de baja

maquinabilidad

Para operaciones de gran exigencia en aceros de baja

maquinabilidad.

Las siguientes tablas nos permiten elegir el fluido de corte correcto, en base a el tipo de mecanizado y en

base a la maquinabiJidad de los materiales.

TABLA DE LOS ACEITES DE CORTE ADECUADOS PARA LOS DISTINTOS TRABAJOS DE

MECANIZADO DE LOS DIVERSOS MATERIALES.

ALUMINIO

LATON

BRONCE

ORDINARIO

DURO

COBRE

MAGNES IO

MONEL

FUNDICION

DURA

DULCE

ACERO DE 30

KG. DE DUREZA

ACERODE > DE

30 kg. DE

DUREZA

ACERO

TRATADO

ALEADO

BROCHADO TALLADO DE TALADRADO TORNEADO

I

I

I

1

1

1

3

2

4

3

7

7

7

ENGRANES

3 2 2

I 2 2

I I 1

1 I 1

1 1 2

I 5 5

3 4 4

2 2 2

4 2 2

3 4 4

7 10 10 10

7 10 10

7 10 10

CLAVE

l. Aceites grasos 2. Aceites solubles 3. Aceites grasos sulfurados 4 . Aceites minerales sulfurados 5. Aceite mineral puro 6. Aceites de fuerte acción química 7. Aceites grasos sulfoclorados 8 Aceites con media acción química 9. Aceites solubles EP 10. Aceites solubles de débil acción química

93

FRESADO RECTIFICADO

2 3

1 1

I 1

1 1

2 5

5 5

4 6

2 6

2 6

1 4 9

10 1

10 1

10 9

SUJECiÓN DE PIEZAS

Grados de libertad

• Un grado de libertad corresponde a la posibilidad de un movimiento relativo de rotación o dc translación

entrc dos sólidos.

• Todo movimiento instantáneo de un sólidos libre en el cspacio se puede expresar como la suma vectorial

de una rotación R y una translac ión T. Donde cada uno de los componentes dentro de un referencial fijo

Oxyz son: Rx, Ry, Rz Y Tx, Ty, Tz.

• El conocimiento de estos 6 parámetros es necesario para describir el movimiento del sólido: por lo que

decimos que un sólido en el espacio tiene 6 grados de libertad.

3 rotaciones.

Rx

Ry

Rz

Y' -((-------/

z

X'

/

Y Tx

Rx~~/_! ______ ~ __ ~

X~

3 Translaciones Ty

Tz

z'

• Los valores de cstos parámetros deben estar delinidos parcial o totalmente.

Es posible reduci r el número de grados de libertad.

El sólido tendrá (6 -Pn ) grados de libertad.

Si Pn = 6 no existi rá ningún grado de libertad y por lo tanto su posición estará

perfectanlcnte delinida.

• Eliminar todos los grados dc libertad de un sólido en el cspacio, dent ro de un rcferenciallijo O.xyz. se

ll ama posicionamiento.

94

• El sólido será isostático si los seis grados de libertad son eliminados por seis puntos de contacto.

• Punto de contacto o contacto puntual.

Un grado de libertad puede ser eliminado por medio de un punto de contacto, impidiendo una

posibilidad de movimiento.

Un punto de contacto se caracteriza por la normal de contacto de los sólidos sin frotamiento.

Plano tangente a las ~ superficies de co¡;¡:;C¡O I

Nonnal Sólido fijo_ referencial ------F----------- de contacto },

y • I

'-.. ;

~SÓlidOS Inmovilización

• Una vez que la pieza tiene una posición isostática, es necesario mantenerla en esta posición por medio de

elementos de inmovilización.

• Cuando se maquina la pieza, este contacto debe ser mantenido oponiéndose a los esfuerzos que actúan

sobre la pieza.

• Las fuerzas que permiten la inmovilización deberán oponerse a cada dirección de las normales de

posicionamiento.

• En la práctica, se utili7~1 una o varias fuerzas de apriete ejerciendo su acción hacia el interior del

poligono de sustentación.

• Una fuerza oblicua permite utiliz.ar sus componentes, repartiendo los esfuerzos.

~ / CI-c<7----¡ ~ I Cl

F

95

• La forma del sólido, impone la disposición de las normales que no pueden elegirse arbitrariamente

• Además del punto de contacto, e .~iste:

El contacto lineal.

El plano de contacto.

El contacto lineal se caracteriza por dos normales de referencia (por dos puntos podemos hacer pa5<1r una

recta).

Sólido.

ELlMINA DOS GRADOS DE LlBERT AD

El maquinado de las superficies de una pieza necesita el conocimiento de la posición de la herramienta con

relac ión a los referellciales fijos . ( mesa de trabajo. ejes de rotac ión, etc.) Por otra parte para la fabricación de

una serie de piezas, las cuales deben ocupar siempre la misma posición con relación a los ejes referenciales.

para evitar ajustar constantemente la posición de las herramientas y poder conservar una cota de maquinado

lo más constante posible.

Principio del Isostatislllo (Principio Kelvin ó Principio 1,2,3).

Todo cuerpo rigido posee G grados de libertad:

3 translaciones según 3 ejes ortogonales.

3 ro taciones alrededor de estos 1I~ ejes .

L pieza se puede desplaur según el eje X

La pie7...B se puede c.1esplazar según el eje Y

La piC7.a se puede dc."pla2.3f segUn el eje Z

La piCl..a se puede desplazar en roueión alrededor del eje X

L."\ pi eza se puede d~rlllZ3r en rolació n alrcd..:dor del eje Y

u picz..a se puede desplazar en rolación alrcdcd<lf del eje:: Z

Para definir la posición de la pieza es suficiente supri mir estos seis grados de libertad.

96

Un cilindro se controla con 4 grados de libertad, como veremos en el siguicnte esquema:

XI Elimina el desplazamiento en X.

y I Elimina el desplazamiento en Y

XI Y X2 evitan que gire alrededor Y

YI Y Y2 evitan que gire alrededor de X

Caso de piezas de revolución

YI

/' y

A. Z

/ /

Las piezas de revolución deben conservar un grado de libertad. Una rotación según el eje que engendre el

sólido; por lo que es suficiente eliminar 2 rotaciones y 3 translaciones.

El punto 1 suprime los grados de libertad siguientes, 3 translacioncs { Tx, Ty Tz} .

El punto 2 suprime 2 rotaciones ( Ry,Rz}.

97

Un cono se controla con 5 grados de libertad.

La esfera se cOlltrola con 3 grados de libertad.

y

Reglas de utilización

l. Sc debe colocar la normal de referencia de tal mallera que no sea redundante.

2. Jamás colocar mas de tres normales paralcl~s.

3. Colocar solamente tres normales coplanares como máximo.

4. Jamás colocar IlIás de tres nOflllalcs 110 coplanares concurrcntes a un mismo punto.

COMO CREAR UNA FUERZA?

_ _ m MOVtLtzAR UNA PIEZA ::::----.--....

____ -----;;>. I ~~------DEPRESlcfN ( ..... CENTRIFUGA .¡. AD'JiERENCIA -----.¡.

.¡. .¡. .¡. .¡.

MAGNETlS ~IO FROTAM IENTO

Y OBSTÁCULO DEFORMACIÓN

ASPIRACION DE A/RE VELOCIDAD CREAR FORMA O

LA FUERZA ESTADO DE .¡. SUPERFICIE .¡.

ATRACC ION CIERRE YIO ELASTICIDAD ELECTROMAG N'RIETE DE LOS

NÉTICA MATERlALES

98

FABRICACiÓN

Acotación General

Para asegurar la intcrcambiabilidad, del diseno y fabricación el Sistcma ISO ha normalizado la terminologia

y los símbolos usados en acotacioncs.

En la unión de dos piezas es frecucnte que una este contenilla en la otra,

--l

.- fl B..~ll

Inicialmente al conccbir una unión, se escogen las dimensiones normales o teóricas.

Juego Funcional

El juego se ubica en el lugar correspondiente al espacio que dejan las piczas contiguas.

El juego se define y se identifica por un vector, su dirección es la normal a las superficies laterales del juego,

s'u sentido cs arbitrario

e ..

c,

SIII'EHFIClE IlE currr,u; ro OHI(; EI'I VE!- n¡CfUll.IUEGU

Co

qq

SUI'EHFlelE TEIUlIII'I'\!-

Cadena de cotas

Se establece una cadena de cotas que enlaza las dos superficies terminales pasando por todas las superficies

de contacto de las piez,1s que intervienen en la condición juego (1).

La cadena de cotas ti ene que ser minima, debe haber tantas cotas como piezas intervengan.

"c. I

ACo )

(con? nente)

Acotación de fabricación

Definición de superficies de fabricación.

• superficie en bruto :La presentan los productos que no hall sido maquinados. Es decir presentan el

aspecto natural del proceso de obtención inicia l. (Fundición, laminación, forja , etc .. )

• Superfi cie de lIIaquinado. Son aquellas que han sido sometidas a un maquinado (Arranque de viruta.)

• Superfi cie de partida . Superficie en fruto que sirve de apoyo para la obtención de la primer superficie

maqu inada. mediante una cota de partida.

• Cota de pa rtida. La que une a la superficie en bruto con la primer superficie maquinada.

• Superficie de referencia. Es aquella superficie maquinada que sirve de apoyo para la obtención de otras

superfi cies maquinadas, mediante una cota de referencia.

• Cota de referencia. Une dos superficies maquinadas.

• Cotas de fabricación. Para lograr un análi sis de fa bricación es conveniente estudiar el dibujo de

definición, del cua l podemos obtener la siguiente información:

100

Formas.

Dimensiones

Tolerancias ( Dimensionales, de forma de posición)

Estado superficial.

Recubrimientos especiales.

Tratamientos térmicos.

Una vez fabricada la pieza el mismo dibujo servirá para la verificación de las piezas manufacturadas.

En muchos casos este dibujo no puede ser útil para la fabricación.

Ejemplo.

{------ =-~ I-é .. -----=r

DIBUJO DE DEFINICIÓN

MATERIAL CANTIDAD Ra

: 1040 : 500 : 1.6 General

DIBUJO DE FABRICACIÓN

1) Rdrcntar con herramienta de corte , 2 Y J} Cllindrado y Refrentado a la vez. 4) CUlndrado . 5) Tronzado y Rerrentado

En el ejemplo anterior en el primer dibujo observamos la dificultad de fabricación a partir del dibujo de

definición.

El segundo nos da toda la ilúorlllación requerida para la fabricación.

Como consecuencia de lo anterior podemos observar que las cotas de fabricación no son las mismas que en el

dibujo de definición. Estas cotas se distinguen según su forma de obtencrse y son las siguientes:

• Cota lIl,íquina (Cm) Es la cota que depende del ajuste existente entre la máquina y la herramienta.

• Cota herramienta . Es la que depende únicamente de la herramienta.

Generalmente se apoya en una cota m;íquina.

101

• Cota dispositivo. Depende únicalllente del dispositivo de sujeción usado en elmaquinado de la pieza.

102

ANÁLISIS DE FABRlCACIÓN

U n análisis de fabricación tiene por objeto establecer una secuencia lógica de las diferentes etapas de

realización de una pieza.

El análisis de fabricación se lleva a cabo en función de los medios disponibles como son:

• Debe respetar la calidad impuesta en el dibujo de definición.

• Minimizar el costo de fabricación .

Las partes de que se compone un análisis de fabricación son :

• Fase: Es el conjunto de operaciones que se realizan en un mismo puesto de trabajo, por las mismas

personas y por las mismas herramientas.

• Subfase: Es una fracción de la fase limitada por los cambios en la sujeción de la pieza y/o herramienta.

• Operación: Trabajo ejecutado sin desmontar la pieza y sin cambio de herramienta.

La documentación requerida para efectuar un análisis de fabricación son:

• Dibujo de definición del producto terminado.

• La frecuencia esperada.

• La mano de obra disponible.

• La disposición de los talleres.

• El expediente de las máquinas.

• El estándar del herramental.

• La carga de las máquinas.

La metodología para elaborar un aná lisis de fabricación es la siguiente:

l . Representar las fases con los números 10, 20, 30, . .

2. Representar las sub-fases con las letras mayúscu las A, B, C, .

3. Representar las operaciones con letras minúsculas a, b, c, .

4. En la columna de fase, subfase y operación indicar:

• Cuando se monta más de una pieza.

• Sujeción de la pieza.

• Operación a efectuar

103

5. En la columna maquinaria , indicar:

• Tipo de maquinaria utilizada.

6. En la columna de dispositivo, herramienta de corte y control, indicar:

• Nombre y caraclerísticas del material empleado.

7. En la colulllna de croquis de la pieza indicar:

• Los puntos de sujeción de la pieza, empleando la simbología normalizada.

• Las superficies maquinadas con línea de color diferente o doble espesor.

• La pieza en su posición de maquinado.

SISMOLOGÍA DE SUJECiÓN NORMALIZADA

Composición del Símbolo.

1 Naturaleza de la superficie de contacto.

2 Función del elemenlo tecnológico.

S Tipo de tecIlologla.

4 Naturaleza de la superficie.

Símbolos que índican la naturaleza del conlacto con la superficie.

NATURALEZA DEL SIMBOLO NATURALEZA DEL SIMIlOLO NATURALEZA DEL

CONTACTO CONTACTO CONTACTO

CONTACTO [ PUNTO > CONTACTO MÚLTIPLE

PLANO FIJO

CONTACTO ESTRIADO J PUNTO 5Y PLATO

GIRATORIO

CONTACTO ABOMBADO \ DASCULANTE i VE

104

SIMBOLO

~ <

51mbolos que indican la función del elemento tecnológico.

FUNCION SIMBOLO REPRESENTACIÓN

PROYECTADA

Posicionamiento riguroso apoyo centrador

-.1 [J D ~ cilíndrico plano

cualquier otra fonna S 9 Partida de acotación Triángulo negro

Inmovilización

Preposicionamiento --t>I Q9 Oposición a las deformaciones

Símbolos que indican la naturaleza de contacto de la pieza.

NATURALEZA DE LA

SUPERFICIE SÍMBOLO

SUPERFICIE

MAQUINADA [> un solo trnzo ~

SUPERFICIE EN

BRUTO I [> dos trazos I • Símbolos del tipo de tecnologia de los elementos.

TIPO DE TECNOLOGíA SIMBOLOS

APOYO FIJO I .. --t---t> CENTRADO FIJO 0---. 0-----c>

SISTEMA DE APRIETE In .... -lA---i> ""-' .... SISTEMA DE APRIETE

CONCÉNTRICO ~ v--!> SISTEMA DE APOYO IRREVERSIBLE \o-~ 'o--t>

SISTEMA DE APOYO REVERSIBLE ~ I\IV'---[>

105

ffJ,.....----UNI--VE-R-S-m-AD-,A-U- TÓ""7N- OMA--:ME-T-R-O-P-O-L-IT- AN---A------,

AZCAPOTZALCO

ANALISIS DE FABRICACIÓN

OPERACION:

ESQUEMA ILUSTRATIVO:

MAQUINA -HERRAMIENTA:

HERRAMIENTA DE CORTE:

INSTRUMENTO DE MEDICION:

INSUMOS:

OBSERVACIONES: _______________________ _

v . velocidad de corte (ln/mm1)

a - Avance por diente -RPM (mm

N - Veloc idad (RPM)

P - Profundidad de pasada (mm)

A - Avance (mm I mio)

L - Longitud de pasada (mm)

Tt - Tiempo tcgnológico (seg)

Te - T iempo de corte (seg)

Ttm - Tiempo tecnomanual (scg) )

Tm - Tiempo manual (seg)

To - Tiempo oculto (seg)

Tp - Ti.:mpo de preparación (seg)

Pm - Potencia consumida.

V ~ __ _ N ~ p ~

Pm = Tt = __ Te =

Tm = __ To = __ Tp = __

Tiempo total = ______ _

106

A ~

Ttm ~

PROCESOS DE MANUFACTURA 11

Seterminó la edición estuvo de imprimir acargo

en el mes desnaro delaSección del año 2000 de Producción en los talleres y Distribución Editoriales de la Sección de I~presión Se imprimieron

yAeproducclon.dela 15~elemplares Universidad Autonoma Metropolitana, mas sobrantes

Unidad Azcapolzalco para reposición.

UAM TS183 G5.6 2000

2893062

Gómez Villeda, Mario

Procesos de manufactua I

UNIVERSIDAD IJX\ AUTONOMA

METROPOUTANA

casa ""ena aI_ Azcapotz.alco

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DE SERVICIOS

DE INFORMACIÓN

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urdenar las fechas de vendmiento de manera vertical.

• Cancelar con el sello de "DEVUELTO" ,. fecha de vencimiento a la

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IIIIIIIII1 2893062

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w..5/A Qivision de Ciencias BáStc8S e Ingeniería Coordinación de Extensión Universitaria 1:1_-_.... Depa rtamento de Energ ía Secc.ión de Producción y Distribución Editoriales