Es sabido que los metales se encuentran en la naturaleza combinados con otros elementos formando minerales. Para poder utilizarlos como vigas, para hacer piezas concretas de m�quinas, o cualquier otro uso, es necesario:
Aislar el material de los elementos que lo acompa�an.
Darle la forma requerida en cada caso para que pueda cumplir con la misi�n que el hombre le depare.
El primer objetivo s� logra mediante operaciones denominadas metal�rgicas.
La metalurgia estudia los procesos que permiten beneficiar los minerales y extraer de ellos los metales.
Comprenden un conjunto muy variado de
operaciones mediante las cuales se cambia la forma y dimensiones de los metales
para lograr que adopten las que se precisan para cada utilizaci�n� concreta. Para realizar cada una de estas
operaciones, el hombre emplea herramientas y m�quinas.
Los procesos de conformaci�n pueden
clasificarse en grandes grupos, de los que destacamos:
1.
Por fundici�n
2.
Por deformaci�n en caliente.
3.
Por deformaci�n en fr�o.
4.
Por arranque de virutas.
5.
Por soldadura.
Consiste en el llenado con
metal fundido de un recipiente (molde) que presenta un hueco cuya forma y
dimensiones son an�logas a las de la pieza que se desea obtene
Con este procedimiento pueden obtenerse
piezas de formas muy complicadas. Es necesario utilizar metales muy fluidos que
llenen bien los huecos del molde.
Consiste en deformar mediante golpes o
esfuerzos continuados de compresi�n un trozo de metal previamente calentado
hasta que adquiera� la forma y
dimensiones precisas. Entre estos procesos destacan:
a) FORJA
b) LAMINACI�N EN CALIENTE
c) ESTAMPACI�N EN CALIENTE
d) EXTRUSI�N EN CALIENTE
a) FORJA
Consiste en deformar mediante
golpes bien a mano o con martillo mec�nico un trozo de metal calentado para
cambiar su forma o dimensiones.
El
hierro y otros productos derivados de� �l
se forjan bien
b) LAMINACI�N EN CALIENTE
Consiste en deformar un metal
calentado haci�ndole pasar entre dos cilindros que ejercen sobre �l una presi�n
continua.
Se utiliza este proceso para
obtener planchas gruesas o barras de perfil determinado. Para la elaboraci�n de
chapa fina la laminaci�n se realiza en fr�o.
c) ESTAMPACI�N EN CALIENTE
Consiste en presionar
entre dos moldes met�licos� (estampas) un
trozo de material a la temperatura adecuada hasta que por� deformaci�n llena el hueco existente entre
ellas, adoptando su forma que es naturalmente la de la pieza que se desea
obtener. Las dos estampas se presionan mediante una prensa muy potente.
d) EXTRUSI�N EN CALIENTE.
Consiste en deformar un
metal calentado, oblig�ndole a pasar por un orificio (hilera) que tiene la
forma y dimensiones que se desea para la barra o perfiles a obtener. Se emplea
este proceso sobre todo para metales blandos como cinc, cobre, aluminio, etc.
Cuando se trata de piezas muy delgadas o
materiales bandos, algunos de los procesos de deformaci�n antes descritos como
la laminaci�n, deformaci�n por golpes, etc., se realizan sin calentar el
material. Entre los procesos de deformaci�n en fr�o podemos citar:
a) TROQUELADO
b) EMBUTICI�N
a) TROQUELADO.
Consiste en obtener piezas
arrancadas de una chapa mediante cizalladuras entre un punz�n y una matriz cuya
forma coincide con las piezas que se quieren obtener.
b) EMBUTICI�N
Con este proceso se logra que
una chapa fina, adopte la forma a la que le obligan dos piezas (punz�n y
matriz) al presionar sobre ella. Se utilizan para obtener cuerpos huecos de
chapa.
Consiste en reducir las
dimensiones de un trozo de material y cambiar su forma mediante arranque de
peque�os trozos de virutas con ayuda de herramientas especiales provistas de
filo. Los distintos procesos de arranque de viruta se diferencian sobre todo,
en el tipo de herramientas y en la forma en que �sta y la pieza se mueven una
respecto a la otra para lograr el efecto previsto de arranque de viruta.
Citaremos alguno de estos procesos:
OPERACIONES MANUALES DE
ARRANQUE DE VIRUTA
a) Serrado
b) El limado
c) Cincelado
SERRADO
Es una operaci�n que tiene
por finalidad trocear el materia: puede realizarse en
m�quinas especiales o a mano.
EL LIMADO
Es una operaci�n manual
que se realiza con un �til llamado lima y tiene por objeto cambiar la forma o
el estado superficial de una pieza mediante arranque de peque�as virutas que
son cortadas por dientes diminutos que la herramienta tiene tallados en su
superficie.
El
cincelado es una operaci�n que consiste en arrancar trozos de material o
separar partes del mismo mediante una herramienta prism�tica dotada de filo,
que es golpeada en el extremo opuesto a �ste con un martillo.
PROCESO DE ARRANQUE DE VIRUTA UTILIZANDO M�QUINAS
a)
Limado
b)
Torneado
c)
Fresado
d)
Taladrado
LIMADO
Una herramienta A, dotada de movimiento alternativo, arranca material
de la pieza en su carrera de avance (flecha de color). Cuando la herramienta
retrocede, la pieza es desplazada para que en la siguiente carrera el �til
encuentre nuevo material que cortar
TORNEADO
Es una operaci�n destinada a trabajar cuerpos cil�ndricos. La pieza
sujeta en el cabezal de la m�quina gira sobre su eje mientras la herramienta
avanza� (flecha de color) arranca
material de su parte exterior.
FRESADO
Es un procedimiento de mecanizado de superficies planas o de formas
especiales mediante herramientas de m�ltiples filos que giran sobre su eje
arrancando material de la pieza cuando �sta se le aproxima.
TALADRADO
Es una operaci�n que tiene como finalidad realizar agujeros
cil�ndricos en las piezas. Se utiliza una herramienta (broca)� que est� provista de filos de forma
helicoidal. La broca gira sobre su eje y al penetrar� en la pieza va arrancando virutas que salen
por canales tallados en el cuerpo de la broca.
.
Es una operaci�n que consiste en unir s�lidamente dos piezas
met�licas, mediante elevaci�n de la temperatura de las superficies a soldar y
aportando sustancias del mismo o distinto car�cter a las soldadas.�
a)����������� Soldadura blanda
b)����������� Soldadura Fuerte
a)
Por fusi�n
�
Con soplete
�
El�ctrica, con arco voltaico
b)
Por presi�n
�
A la fragua
�
Por presi�n
�
A tope
�
Por puntos
�
Continua
La soldadura heterog�nea es aquella en la que , para unir las partes se utiliza un metal distinto del metal base. La soldadura homog�nea se hace con metal de id�ntica o semejante composici�n a la del metal base . Se llama metal base al metal de las partes que se han de unir. El metal fundido que a veces, se interpone entre las dos piezas para unirlas se llama metal de aportaci�n. Si el metal de aportaci�n es diferente a las piezas a unir se la denomina soldadura heterog�nea.
En esta soldadura es de destacar:
Las piezas a unir no se funden.
El material de aportaci�n se funde. Cuando est� en estado liquido penetra en las irregularidades de las piezas a unir, adhiri�ndose fuertemente a ella.
Dependiendo del material de aportaci�n que utilicemos, tendremos dos tipos de soldadura:
Soldadura Blanda:
Es aquella en la cual el material de aportaci�n tiene un punto de fusi�n bajo , generalmente suele ser una aleaci�n de esta�o y plomo.
Soldadura Fuerte:
Es aquella en la cual el material de aportaci�n tiene un punto de fusi�n m�s alto, aunque siempre inferior al de los materiales a soldar.
Tipos de soldadura fuerte:
Amarilla � Aleaci�n de Cobre � T� fusi�n 650 �950 C�
Blanca � Aleaci�n de Plata � T� fusi�n 650 � 800 C�
Este tipo de soldadura puede realizarse sin utililizar otro material distinto al de las piezas a unir , en este caso se denomina Homogenea.
Es el proceso por el cual se provoca la fusi�n de los dos metales a unir en la zona pr�xima a la uni�n, para que al solidificar juntos formen un �nico sistema cristalino que mantengan ambas piezas unidas.
En otras ocasiones se emplea material de aportaci�n para compensar la falta de material correspondiente al hueco entre ambas piezas y lograr que en la zona soldada no se produzca una depresi�n.
Dicho material de aportaci�n suele ser de la misma naturaleza que el de las piezas a unir.
La fuente de energ�a calor�fica que se utiliza para fundir el material puede ser distinta seg�n los casos. Estudiaremos los dos tipos de soldadura mas empleados:
soldadura oxiacetil�ica.
soldadura el�ctrica.
El acetileno es un gas incoloro, de olor penetrante, quearde con una llama muy luminosa, desprendiendo gran cantidad de calor, que se aprovecha para fundir los metales a soldar.
Para disponer de Acetileno en un taller puede recurrirse a los generadores que lo producen , o adquirir botellas llenas de �l.
Se logran temperaturas comprendidas entre 3500�C y 4000�C.
El arco electrico se produce uniendo la pieza a un polo de un transformador y el electrodo� (varilla) al otro. Entre ambos suele aplicarse un tensi�n de 20 a 80 voltios. Para lograr que salte el arco es preciso que est�n calientes el extremo de la varilla y la zona concreta de la pieza, lo que se logra poniendo en contacto pieza y electrodo� durante unos segundos, el paso de la corriente a trav�s de ellos los calienta por efecto Joule.
Generalmente se utilizan electodos formados por una varilla met�lica de material de aportaci�n, recubierta de otras sustancias que tienen como misi�n:
Favorecer la creaci�n del arco y su mantenimiento.
Hacer de fundente, disolviendo los �xidos y protegiendo el cortd�n.
Tambi�n existen electrodos sin recubrimiento que se utilizan creando alrededor del arco atmosferas protectoras contra la oxidaci�n (soldaduras� MIG, MAG, TIG).
Fundir la pieza en una zona determinada.
La diferencia esencial entre las
uniones fijas y las desmontables, estriba principalmente en que de ordinario
las primeras no se pueden deshacer sin estropear, al menos, uno de los dos
elementos, y porque generalmente no se puede volver a unir con las mismas
caracter�sticas. Las uniones desmontables, por el contrario, pueden hacerse y
deshacerse cuantas veces se quiera.
Los elementos de uni�n en su
mayor�a est�n normalizados, por lo cual, en su aplicaci�n habr� que tener en
cuanta las normas correspondientes. Nos referimos ordinariamente a las normas
UNE o, en su defecto, a las normas DIN.
Los elementos m�s empleados en
las uniones desmontables son:
�
Elementos roscados: Tornillo y tuercas.
�
Arandelas.
�
Chavetas
�
Leng�etas.
Los
tornillos tienen forma muy variada en cuanto a la cabeza y al extremo o punta,
con el fin de satisfacer las m�ltiples necesidades. Describimos s�lo algunos de
uso m�s corriente y remitimos a las normas para ampliar.
En su
acepci�n m�s amplia, es un cilindro parcial o totalmente roscado, provisto
frecuentemente de cabeza. La parte cil�ndrica la ll�manos v�stago o ca�a.
Descripci�n de un tornillo.
Para la designaci�n normalizada,
seg�n DIN, es necesario consignar:
1.
Nombre del tornillo: Hexagonal, cabeza redonda, etc., o denominaci�n.
2.
Designaci�n de la rosca: M 12, ��; M 20*1,5, etc.
3.
Longitud del tornillo, en cuyas normas se indica si est� incluida o no
la cabeza.
4.
El n�mero de la norma: DIN 26 931, etc.
5.
La ejecuci�n: m, media; mg, semibasta; g, basta.
6.
Caracter�sticas de resistencia seg�n DIN 26; 4�, 4D, 5D, etc.
Hay otras particularidades a tener en cuenta:
agujeros para pasadores, etc.
Ejemplo: Tornillo hexagonal de rosca m�trica
ISO de 16 * 60 DIN� 931 m 8.8; si no se
designa la ejecuci�n se pone un gui�n en lugar de la letra correspondiente:
������������������������������ M 16.� 60 DIN 931 -�
8.8
En cada
norma se indica siempre la forma correcta de designaci�n.
Clasificaci�n
de los tornillos.
�Existe una gran variedad de tornillo. Nos
limitaremos a los m�s com�nmente empleados:
En la figura tenemos un tornillo de cabeza
hexagonal. La uni�n de dos piezas se hace a trav�s de un agujero pasante �sin
rosca- de una de ellas y roscando en la otra, como en una tuerca.
Este tipo de fijaci�n debe evitarse cuando la
pieza roscada sea de fundici�n o aleaciones ligeras, porque se rompe la rosca
de la tuerca con demasiada facilidad.
Para estos casos, se usan tornillos pasantes,
cuya fuerza de uni�n se produce por la presi�n entre la tuerca y la cabeza.
Para estos casos se usan tornillos pasantes,
cuya fuerza de uni�n se produce por la presi�n entre la tuerca y la cabeza.
Es un tornillo que atraviesa las piezas a
unir sin r4oscar en ninguna de ellas.
La sujeci�n se efect�a mediante una tuerca y una arandela que es
necesaria cuando el material en que se apoya la tuerca no es suficientemente
duro. Cuando �sta soluci�n no es posible por no poder atravesar las dos piezas
�bloque cil�ndrico en los motores y en otros muchos casos � se recurre a los
tornillos, llamados esp�rragos.
Esp�rrago.
Es una varilla roscada en los extremos sin
variaci�n de di�metro.
Un extremo va roscado en la pieza mientras que el otro tiene rosca
exterior, no tiene cabeza y la sujeci�n se logra por medio de una tuerca.
La finalidad principal perseguida con este
tipo de tornillo es evitar el deterioro de los bloques o conjuntos a que van
sujetos: en la parte roscada, si el material no es muy resistente, f�cilmente
se romper�n los hilos �sobre todo si se aprietan o aflojan con frecuencia y si
la cantidad de hilos que trabajan son pocos.
Montaje y desmontaje de esp�rragos. Los
esp�rragos se colocan apretados en la pieza roscada, por ejemplo, con un �til
semejante al de la figura y ya no se quita de all� sino que, cuando hay que
aflojar o apretar, se hace con la tuerca.
Para que el extremo fijo no rompa los hilos,
la longitud roscada suele hacerse:�
para� hacer, moldeado, bronce y
metal ligero bonificado, b=1,25d; y para metal blando, b=2,5d.
Para uniones que deben soltarse raramente,
para metales, blandos o aceros de menos de 50 Kg de
resistencia, en carrocer�as, en mec�nica fina y en electromec�nica,� se emplean los llamados tornillos
autorroscantes o de corte que llevan unas ranuras y cuya rosca se endurece por
cementaci�n o temple superficial. El tipo tirafondo, tambi�n autorroscante, es
muy empleado.
Es una varilla roscada por uno o dos extremos; su colocaci�n se
realiza entre la tuerca y el tornillo, taladrado previamente, y roscando como
indica la figura.
Los pernos de articulaci�n son piezas
sencillas con una parte perfectamente cil�ndrica, para que sirva de eje a
alguna articulaci�n, y dotadas de alg�n dispositivo de fijaci�n, como una
tuerca o un pasador.
Para la sujeci�n de m�quinas al suelo se
emplean los llamados pernos de anclaje.
Es el elemento que junto con del tornillo
sirve para sujetar piezas.
Las tuercas m�s usadas son las hexagonales,
generalmente con los extremos achaflanados, que tambi�n suelen llevar un
avellanado, en la rosca.
La designaci�n normalizada se indica de una
manera similar a los tornillos.
Ejemplo:
��������������������������������� Tuerca
hexagonal M20� DIN� 934�
m-4
Formas
normalizadas de tuercas.
T�ngase presente siempre que, para lograr
unir con tornillos dos piezas, es necesario emplear una o dos tuercas para su
sujeci�n. En la tabla de la figura se muestran las formas de algunos de los
tipos m�s usados, seg�n normas DIN.
Son de acero y se emplean cuando el material
de la pieza en la que se asienta la tuerca, sea m�s blando que el material de
�sta o bien cuando la superficie no est��
perfectamente trabajada, y en otras ocasiones como elementos de
normalizaci�n de las tuercas para seguridad.
Existen dos clases de arandelas, seg�n su
aplicaci�n y finalidad:
Arandelas de protecci�n.
Arandelas de seguridad.
a)
Arandelas de protecci�n.
Son de forma cil�ndrica recta
DIN 1� 441 o con chafl�n DIN 1� 440.
b)
Arandelas de seguridad.
Son las que se interponen entre
el tornillo y tuerca para evitar que se afloje la tuerca.
Los tornillos que unen piezas pueden
aflojarse a pesar de la tensi�n inicial, cuando por alguna causa, se produzca
una dilataci�n en el v�stago del tornillo: calor, trepidaciones, etc.
La seguridad se logra por algunos de los
medios siguientes:
Llamada tambi�n contratuerca, que puede ser
m�s estrecha.
En esta figura se ve por qu� debe colocarse
la m�s estrecha junto a la pieza.
Por rozamiento con tuercas especiales.
Que llevan un anillo fijo de fibra sin roscar
que es comprimido por la rosca del tornillo: la tuerca podr� aflojarse
repetidas veces sin que pier4da eficacia.
�
Por pasador y tuerca almenada, cabe la posibilidad de reajuste seg�n
el n�mero de ranuras.
�
Con tuerca especial y tornillo, prisionero.
�
Con arandelas de seguridad, de las cuales hay gran variedad
normalizadas, por ejemplo, la DIN 93 otra muy empleada es la de la figura,
sobre todo por rodamientos, cuando se emplean tuercas con ranuras exteriores.
�
Por arandelas el�sticas:
�
Arandelas el�sticas dentadas exterior o interiormente DIN 6 967
�
Arandelas de muelle DIN 137
�
Anillos de muelle �arandelas Grower- DIN 127
Los elementos que caracterizan los diversos
tipos de tornillos son:
�
La forma de la cabeza
�
Extremos de tornillos.
�
Longitud de la rosca.
�
Salidas de rosca.
Forma de la
cabeza.
Las cabezas pueden ser de varias formas, de
las cuales las principales son:
a) Cabeza hexagonal.
b) Cabeza cuadrada.
c) Cil�ndrica con ranura para
destornillador.
d) Avellanadas con ranura.
e) Gota de sebo.
f)
Redonda con ranura.
g) Cil�ndrica con hex�gono interior
(tipo allen)
h) Otras especiales.
Agujeros pasantes y avellanado para
alojamiento de las cabezas de los tornillos.
Las piezas unidas por tornillos, en la parte
no roscada, llevan agujeros pasantes, de los cuales damos las medidas normales,
en la tabla.
Los avellanados est�n tambi�n normalizados,
tanto los c�nicos como los cil�ndricos para los diferentes tornillos; en las
figuras siguientes se da un extracto de las normas DIN� 74 y 75.
Extremos de
tornillos.
Para asegurar la posici�n de las piezas
despu�s del montaje o para regular el ajuste de gu�as o regateas, se emplean
tornillos, varillas roscadas, pivotes, con un extremo o punta apropiada.
En las figuras aparecen un extracto de la
DIN� 78.
Estos extremos de tornillos quedan incluidos
en la longitud de la rosca.
Alojamiento para extremos de tornillos: para
el extremo de espiga cuando ha de servir de fijaci�n, debe hacerse un agujero
en las terminaciones de espigas seg�n la figura.
Para extremos de punta o espiga cil�ndrica
apuntada; debe hacerse un chafl�n. Para el extremo de chafl�n, hace �l mismo su
alojamiento. Cuando se emplee para ajuste de una regleta de gu�a una varilla
roscada o un pivote, generalmente no necesitar� alojamiento el extremo, sino
que se recomienda el seguro de posici�n por medio de una tuerca rebajada� que servir� de contratuerca.
La longitud de la rosca var�a seg�n las
necesidades de aplicaci�n, aumentando de cinco en cinco mil�metros.
En la figura damos un extracto de las salidas
de rosca. En los dibujos no suele hacerse ninguna indicaci�n, cuando es normal;
si, en cambio, cuando es especial; por ejemplo, las necesarias para roscado en
torno, con herramientas.
Los pasadores son piezas redondas y alargadas
que sirven para asegurar o impedir un movimiento o para asegurar la posici�n de
dos o m�s piezas; pueden ser:
�
Pasadores cil�ndricos.
�
Pasadores c�nicos.
�
Pasadores de seguridad.
Existen pasadores cil�ndricos calibrados a
una medida fija. Para el empleo de ellos es necesario escariar el agujero.
Sirven para posicionar una pieza respecto a otra, pero no para fijarla,
DIN� 7.
C�nicos.
UNE 17�
060. Sirven tambi�n muchas veces de sujeci�n, y as�, por ejemplo, se
utilizan para evitar el desplazamiento longitudinal de elementos en un eje. El
agujero se taladra con varios taladros y despu�s se practica un escariado
c�nico.
De seguridad.
Los principales los podemos clasificar en:
�
Pasadores de tensi�n o el�sticos.
�
Pasadores de aletas.
�
Pasadores estriados.
Pasadores de
tensi�n o el�sticos.
Sirven para fijar unas piezas a otras y tiene
la ventaja sobre los pasadores cil�ndricos o c�nicos de que para su montaje no
es preciso ni escariado previo ni ajuste de precisi�n sin embargo para un
posicionamiento de precisi�n no pueden sustituir a los anteriores.
Pasadores de
aletas.
Se utilizan para inmovilizar tuercas y
aplicaciones semejantes.
Pasadores
estriados.
Los cil�ndricos estriados, seg�n DIN 1 470,
72, 73, 74 � 76, tienen aplicaciones particulares y pueden ser m�s econ�micos
que los c�nicos, pues, como hemos dicho no necesitan escariar el agujero;
tiene, en ocasiones, el inconveniente de que al desmontarlos ya no quedan
utilizables; pero, dado su bajo precio, esto no suele tener importancia.
Los pasadores normalmente no se usan para
trasmitir esfuerzos a no ser que estos sean peque�os.
Cuando se emplean como elementos de
situaci�n, no suele practicarse el alojamiento hasta tener la certeza del exacto
emplazamiento de las piezas. Solo entonces, y teniendo firmemente apretadas las
piezas, se hace el taladro y, si es necesario, el escariado. En estos casos se
suele indicar en el dibujo diciendo: Taladrar<r y escariar en el montaje.
Las chavetas son prismas de secci�n
generalmente rectangular y pueden ser:
�
Transversales
�
Longitudinales
Transversales.
Se usan para unir ejes entre s�, tienen forma
de cu�a, y pueden ser sim�tricas o asim�tricas.
Tambi�n tiene aplicaci�n para fijar los
�tiles en algunas m�quinas herramienta
Longitudinales.
Sirven perfectamente para la uni�n de ruedas,
poleas, volantes, etc. Pueden ir encajadas o simplemente apoyadas en los ejes.
Las hay con cabeza o sin ella.
Las figuras presentan chavetas, seg�n
DIN� 6 881, 6 868 y 6 887.
Las dimensiones para las chavetas y los
chaveteros (as� se llaman a los alojamientos de las chavetas) est�n
normalizados.
Son una clase de chavetas llamadas chavetas
de ajuste. En la figura se ven leng�etas seg�n DIN� 6 885. Se diferencian esencialmente de las
chavetas en que el ajuste lo hacen por las caras laterales, en lugar de hacerlo
por la superior, como aqu�llas. Van encajadas en los ejes y pueden deslizarse
suavemente sobre los chaveteros de las poleas o ruedas. A veces, para
dimensiones grandes, se las sujeta al eje con tornillos.
Dentro de las leng�etas, existen las redondas
empleadas en m�quinas herramienta y en automovilismo para peque�os esfuerzos.
Tienen el inconveniente de debilitar el eje, por la gran profundidad del chavetero.
En algunas ocasiones facilitan el montaje o desmontaj
Las piezas torneadas, como los bulones,
�rboles, casquillos, tiene generalmente secciones transversales circulares.
Pero por torneado pueden conseguirse tambi�n piezas con secciones ovales o con
otra clase de formas curvas. Las superficies laterales de las piezas pueden, lo
mismo las exteriores que las interiores, ser cil�ndricas, c�nicas, planas o
curvas.
El torneado es un importante procedimiento de
fabricaci�n por las siguientes razones: en muchas piezas se encuentran
superficies torneadas; el torneado permite peque�as tolerancias y superficies
poco rugosas; las herramientas de torno son relativamente sencillas; el
arranque ininterrumpido de virutas es econ�mico.
El torneado es arrancar virutas con un �til
de un filo, de forma geom�tricamente determinada, que ataca contantemente a la
pieza que se trabaja. Los movimientos necesarios para el arranque de viruta
descritos antes con car�cter completamente general son aplicados al torneado.
El movimiento de corte es circular.
Generalmente lo realiza la pieza que gira alrededor de su propio eje (eje de
giro) movi�ndose contra el filo de la herramienta. En algunos procedimientos de
torneado, por ejemplo, al tornear con mandrinadora horizontal, es la
herramienta la que realiza ese movimiento circular. La velocidad a que gira la
pieza o la herramienta se llama velocidad de corte.
El movimiento de avance combinado con el de corte
hace posible el arranque de viruta continuo. Generalmente es la herramienta la
que realiza el movimiento de avance.
Mediante el movimiento de penetraci�n se
sit�a la cuchilla de torno a la profundidad de corte necesaria.
La diversidad de formas de las piezas de
revoluci�n se obtiene mediante distintos procedimientos de torneado. Seg�n que
las piezas sean trabajadas exterior o interiormente se habla de torneado
exterior (TE) o de torneado interior (TI). Las piezas cil�ndricas se obtienen
mediante torneado longitudinal o de cilindrado, las superficies planas mediante
refrentado o torneado al aire, los cono mediante
torneado c�nico, las piezas perfiladas o de forma, mediante torneado de forma,
las roscas mediante roscado o tallado de rosca al torno.
Los
taladros que podemos encontrar en las piezas son unas veces agujeros pasantes y
otras veces ciegos.
Los
taladros tiene los m�s diversos fines; as� por ejemplo se utilizan para alojar
remaches, tornillos, pernos, �rboles, �mbolos, etc., o para dar paso a gases,
l�quidos, etc.
Taladrar
es arrancar virutas con �tiles de uno o de varios filos (brocas). Los filos
est�n constantemente en acci�n. Se practican agujeros con superficie interior
cil�ndrica.
El
taladrar es arrancar viruta en plan de desbastar.
Como
m�quinas-herramienta para este trabajo se emplean preferentemente las
taladradoras pero tambi�n a veces los tornos, los tornos rev�lver, los
autom�ticos, etc.
Adem�s
de por razones de viruta, se pueden practicar agujeros en las piezas por otros
procedimientos que no entra�en formaci�n de viruta, como por ejemp0lo, por
estampado o punzonado, por medio de soplete, por
medio de un hoyo al fundir, etc.
El
taladrado constituye uno de procedimientos de trabajo por arranque de viruta
m�s importante de la industria metal�rgica. Alrededor de un 30 % de las
m�quinas-herramienta son taladradoras.
A veces
los agujeros taladrados se terminan de mecanizar por medio de procedimientos
del afino, tales como el escariado, el esmerilado y el bru�ido.
Los conos son cuerpos de revoluci�n cuyas
generatrices rectas se cortan en un punto. En los talleres es corriente llamar
tambi�n conos a los troncos de cono. Las piezas mecanizadas c�nicas y las
huecas c�nicas por dentro se emplean con los fines m�s diversos, por ejemplo,
para afianzar y para taponar.
Los conos m�s usuales est�n normalizados.
Tambi�n est�n fijas las denominaciones en el cono.
(di�metro mayor de cono, longitud y di�metro
menor del cono).
Algunas
piezas fresadas importantes
Mediante el fresado puede proveerse a piezas
de los m�s diversos materiales como, por ejemplo, hacer, fundici�n de hierro,
metales no f�rricos y materiales sint�ticos, de superficies planas o curvas, de
entalladuras, de ranuras, de dentados, etc.
La superficie de las piezas fresadas puede
ser desbastada o afinada. Las piezas que hayan de tener mejor calidad
superficial, como, por ejemplo, las gu�as de m�quinas-herramienta, se
acaban� frecuentemente por rectificado.
Fresar es arrancar viruta con una herramienta
(fresa) dotada de m�ltiples filos de corte en movimiento de rotaci�n. Los
dientes de la fresa en forma circular tienen la forma de cu�as cortantes. La
fresa realiza el movimiento circular de corte. Los movimientos de avance y de
aproximaci�n son realizados por la pieza que se trabaja. Cuando se fresa, cada
filo no est� constantemente en acci�n sino �nicamente durante una parte de la
revoluci�n de la fresa. Es decir, no est� el filo o diente constantemente
dedicado a arrancar viruta. El resto del tiempo el filo gira en vac�o y puede
refrigerarse. El trabajo del �til no es por lo tanto tan fuerte como el de la cuchilla
de torno o el de la broca helicoidal cuyos filos est�n constantemente en
acci�n. La fuerza de arranque de viruta no es siempre la misma, de modo que
pueden producirse vibraciones que perjudican tanto a la m�quina como a la
herramienta y a la superficie que se trabaja.
Adem�s del fresado, el cepillado o el
mortajado constituyen importantes procedimientos de trabajo para conseguir
superficies planas y curvas.
El cepillado y el mortajado�� consisten en arrancar virutas con un �til de
un solo filo que no est� continuamente en acci�n. Las virutas se arrancan de la
pieza en forma de tiras en cada carrera de trabajo.
La herramienta realiza aqu� el movimiento de
corte. En el caso del mortajado horizontal, el movimiento de corte es
horizontal, mientras que en el mortajado vertical ese movimiento es vertical.
La pieza es la que realiza ahora el movimiento de corte.0
Los trabajos corrientes que se hacen con la
muela son el afilado de herramientas y el mecanizado de piezas templadas y sin
templar. En el esmerilado de piezas se trata de eliminar las irregularidades
(desbarbar) o de conseguir piezas redondas o planas de gran exactitud de
medidas y de elevada calidad superficial (rectificado).
El esmerilado es un
procedimiento de trabajo con arranque de viruta mediante forma geom�tricamente
indeterminada de los filos cortantes (granos abrasivos). Como �til de
esmerilado se emplea generalmente un disco rotativo llamado muela. De su
superficie resaltan granos de material abrasivo que dan lugar con
sus aristas y v�rtices al arranque de virutas
RESUMEN
Es sabido que los metales se encuentran en la naturaleza combinados con otros elementos formando minerales. Para poder utilizarlos como vigas, para hacer piezas concretas de m�quinas, o cualquier otro uso, es necesario:
Comprenden un conjunto muy variado de
operaciones mediante las cuales se cambia la forma y dimensiones de los metales
para lograr que adopten las que se precisan para cada utilizaci�n� concreta. Para realizar cada una de estas
operaciones, el hombre emplea herramientas y m�quinas.
Los procesos de conformaci�n pueden
clasificarse en grandes grupos, de los que destacamos:
6.
Por fundici�n
7.
Por deformaci�n en caliente.
8.
Por deformaci�n en fr�o.
9.
Por arranque de virutas.
10. Por soldadura.
Es una operaci�n que consiste en
unir s�lidamente dos piezas met�licas, mediante elevaci�n de la temperatura de
las superficies a soldar y aportando sustancias del mismo o distinto car�cter a
las soldadas.�
a)����������� Soldadura blanda
b)����������� Soldadura Fuerte
c)
Por fusi�n
�
Con soplete
�
El�ctrica, con arco voltaico
d)
Por presi�n
�
A la fragua
�
Por presi�n
�
A tope
�
Por puntos
�
Continua
La diferencia esencial entre las
uniones fijas y las desmontables, estriba principalmente en que de ordinario
las primeras no se pueden deshacer sin estropear, al menos, uno de los dos
elementos, y porque generalmente no se puede volver a unir con las mismas
caracter�sticas. Las uniones desmontables, por el contrario, pueden hacerse y
deshacerse cuantas veces se quiera.
Los elementos m�s empleados en
las uniones desmontables son:
�
Elementos roscados: Tornillo y tuercas.
�
Arandelas.
�
Chavetas
�
Leng�etas.
El torneado es arrancar virutas con un �til
de un filo, de forma geom�tricamente determinada, que ataca contantemente a la
pieza que se trabaja. Los movimientos necesarios para el arranque de viruta
descritos antes con car�cter completamente general son aplicados al torneado.
El movimiento de corte es circular.
Generalmente lo realiza la pieza que gira alrededor de su propio eje (eje de
giro) movi�ndose contra el filo de la herramienta. En algunos procedimientos de
torneado, por ejemplo, al tornear con mandrinadora horizontal, es la
herramienta la que realiza ese movimiento circular. La velocidad a que gira la
pieza o la herramienta se llama velocidad de corte.
El movimiento de avance combinado con el de
corte hace posible el arranque de viruta continuo. Generalmente es la
herramienta la que realiza el movimiento de avance.
Los
taladros tiene los m�s diversos fines; as� por ejemplo se utilizan para alojar
remaches, tornillos, pernos, �rboles, �mbolos, etc., o para dar paso a gases,
l�quidos, etc.
Taladrar
es arrancar virutas con �tiles de uno o de varios filos (brocas). Los filos
est�n constantemente en acci�n. Se practican agujeros con superficie interior
cil�ndrica.
El
taladrar es arrancar viruta en plan de desbastar.
Fresar es arrancar viruta con una herramienta
(fresa) dotada de m�ltiples filos de corte en movimiento de rotaci�n. Los
dientes de la fresa en forma circular tienen la forma de cu�as cortantes. La
fresa realiza el movimiento circular de corte. Los movimientos de avance y de
aproximaci�n son realizados por la pieza que se trabaja. Cuando se fresa, cada
filo no est� constantemente en acci�n sino �nicamente durante una parte de la
revoluci�n de la fresa. Es decir, no est� el filo o diente constantemente
dedicado a arrancar viruta. El resto del tiempo el filo gira en vac�o y puede
refrigerarse. El trabajo del �til no es por lo tanto tan fuerte como el de la
cuchilla de torno o el de la broca helicoidal cuyos filos est�n constantemente
en acci�n. La fuerza de arranque de viruta no es siempre la misma, de modo que
pueden producirse vibraciones que perjudican tanto a la m�quina como a la
herramienta y a la superficie que se trabaja.
El cepillado y el mortajado�� consisten en arrancar virutas con un �til de
un solo filo que no est� continuamente en acci�n. Las virutas se arrancan de la
pieza en forma de tiras en cada carrera de trabajo.
El esmerilado es un procedimiento de trabajo
con arranque de viruta mediante forma geom�tricamente indeterminada de los
filos cortantes (granos abrasivos). Como �til de esmerilado se emplea
generalmente un disco rotativo llamado muela. De su superficie resaltan granos
de material abrasivo que dan lugar con
sus aristas y v�rtices al arranque de virutas
INDICE
TEMA
40........................................................................................................................................................................ 1
T�cnicas de Mecanizado, conformaci�n y uni�n de piezas met�licas.......................... 1
CONFORMACI�N DE LOS METALES.................................................................................................................. 1
PROCESOS DE
CONFORMACI�N....................................................................................................................... 1
COMFORMACION:............................................................................................................................................ 1
PROCESOS DE CONFORMACI�N DE METALES....................................................................................... 2
POR FUNDICI�N................................................................................................................................................ 2
POR DEFORMACI�N EN CALIENTE............................................................................................................. 2
PROCESOS� DE DEFORMACI�N EN FR�O.................................................................................................. 4
PROCESOS DE CONFORMACI�N POR ARRANQUE DE VIRUTA: MECANIZADO............................ 4
UNION DE PIEZAS MET�LICAS............................................................................................................................. 7
UNIONES FIJAS
SOLDADAS................................................................................................................................ 7
UNION DE PIEZAS
MET�LICAS POR� SOLDADURA.................................................................................... 7
SOLDADURA............................................................................................................................................................... 7
Heterog�nea......................................................................................................................................................... 7
Homog�nea o soldadura por fusi�n................................................................................................................ 7
SOLDADURA
HETEROG�NEA............................................................................................................................. 7
SOLDADURA
HOMOGENEA O SOLDADURA POR FUSI�N........................................................................ 8
SOLDADURA OXIACETIL�NICA..................................................................................................................... 8
SOLDADURA EL�CTRICA POR ARCO.......................................................................................................... 8
UNIONES DESMONTABLES.................................................................................................................................... 9
TORNILLOS............................................................................................................................................................... 9
Tornillos de Uni�n............................................................................................................................................ 10
Pernos de
articulaci�n............................................................................................................................. 11
Pernos de anclaje.............................................................................................................................................. 11
Tuercas................................................................................................................................................................ 11
Arandelas.......................................................................................................................................................... 12
Clases de arandelas......................................................................................................................................... 12
Pasadores........................................................................................................................................................... 14
Chavetas............................................................................................................................................................. 14
Leng�etas........................................................................................................................................................... 15
FABRICACI�N DE PIEZAS TORNEADAS......................................................................................................... 15
Formas de
revoluci�n................................................................................................................................ 15
Proceso del
torneado................................................................................................................................ 15
Procedimiento de
torneado................................................................................................................... 16
FABRICACI�N DE PIEZAS PERFORADAS...................................................................................................... 16
Taladros en las
piezas.............................................................................................................................. 16
MECANIZADO DE PIEZAS CONICAS................................................................................................................ 17
FRESADO DE PIEZAS............................................................................................................................................. 17
Proceso del
trabajo al fresar............................................................................................................. 17
CEPILLADO DE PIEZAS......................................................................................................................................... 18
Mortajado:........................................................................................................................................................ 18
Cepillado:............................................................................................................................................................ 18
ESMERILADO DE PIEZAS...................................................................................................................................... 18
CONFORMACI�N DE LOS METALES............................................................................................................... 19
PROCESOS DE
CONFORMACI�N..................................................................................................................... 19
COMFORMACION:.......................................................................................................................................... 19
SOLDADURA............................................................................................................................................................. 19
Heterog�nea....................................................................................................................................................... 19
Homog�nea o soldadura por fusi�n.............................................................................................................. 19
UNIONES DESMONTABLES................................................................................................................................. 20
FABRICACI�N DE PIEZAS TORNEADAS......................................................................................................... 20
FABRICACI�N DE PIEZAS PERFORADAS...................................................................................................... 20
FRESADO DE PIEZAS............................................................................................................................................. 20
CEPILLADO DE PIEZAS......................................................................................................................................... 20
ESMERILADO DE PIEZAS...................................................................................................................................... 20