Procesos De Fabricacion

Mandrinado

Se llama mandrinar a una operación de mecanizado que se realiza en los agujeros de las piezas cuando es necesario conseguir unas medidas o tolerancias muy estrechas que con operaciones de taladrado no es posible conseguir

El mandrinado se realiza en varias máquinas herramientas diferentes, haciendo saber que los agujeros que se mandrinan tienen que estar previamente taladrados, bien porque sean piezas de fundición o forja, o bien porque se hayan taladrado previamente con una broca.

Muchas veces para conseguir un agujero de precisión no hace falta mandrinarlo, sino simplemente pasarle un escariador con la medida y tolerancia del agujero. Esta operación es más sencilla y económica que la de mandrinar.

PROCESO DE TALADRADO

La taladradora es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora transmisión para hacerlo.

Se llama taladrar a la operación de mecanizado que tiene por objeto producir agujeros cilíndricos en una pieza cualquiera, utilizando como herramienta una broca. La operación de taladrar se puede hacer con un taladro portátil, con una máquina taladradora, en un torno, en una fresadora, en un centro de mecanizado CNC o en una mandrinadora.

De todos los procesos de mecanizado, el taladrado es considerado como uno de los procesos más importantes debido a su amplio uso y facilidad de realización, puesto que es una de las operaciones de mecanizado más sencillas de realizar y que se hace necesario en la mayoría de componentes que se fabrican.

RESEÑA HISTORICA

MANDRINADORA

El mandrinado, tiene su origen en el barrenado de cañones de bronce fundidos ahuecados. Este procedimiento se remonta por lo menos a 1372, fecha en la que se conocen datos concretos de los primeros cañones de bronce fundidos por Aarán en Augsburgo. A partir delsiglo XVI, también se fundían de hierro colado.

Al principio, el mecanizado se hacía con barrenas accionadas directamente a mano. Poco después se mecanizaba mediante una rueda, que llevaba insertado un eje que giraba de manera contínua apoyada sobre dos soportes; accionado indistintamente, a mano, con animales, o con fuerza hidráulica. En uno de los extremos del eje, se colocaba la herramienta, de manera intercambiable, para barrenar en desbaste o alisar en acabado, piezas de cañón.

A partir de 1744, debido a la construcción de una barrenadora mandrinadora vertical por el suizo Jean Maritz, los cañones comenzaron a fundirse macizos. Gaspard Monge describe una máquina vertical similar a la de Maritz, compuesta de un árbol central porta herramientas, accionado mediante un juego de engranajes con fuerza humana o tracción animal.

En España se construyeron varios tipos diferentes de máquinas, destacando un modelo horizontal para barrenar y tornear, construido en 1768 en Sevilla, movida por las aguas del Guadaira.

Durante el siglo XVII, las barrenadoras horizontales, similares a la descrita por G. Monge, con giro de pieza, fueron más utilizadas que las verticales.

En 1770, John Smeaton consiguió perfeccionar la máquina de vapor de Newcomen mediante la construcción de una máquina para mandrinar cilindros de 450 mm. de diámetro. Era una máquina de tipo horizontal con giro de árbol porta herramientas, accionada por rueda hidráulica.

Pero el gran avance se produjo en 1775, cuando John Wilkinson construyó una mandrinadora horizontal de mayor precisión accionada por rueda hidráulica, para mandrinar cilindros de 72 pulgadas, y que fue la base para la costrucción de la máquina de vapor de James Watt.

Varios constructores, entre ellos, William Murdock, en 1799 mejoraron gradualmente la máquina de Wilkinson.

En 1817, Matthew Murray construye una mandrinadora en la que la mesa porta piezas se desplaza sobre guías metálicas.

En 1830 se consiguen precisiones con tolerancia de un dieciseisavo de pulgada. Las mandrinadoras evolucionan lentamente.

En 1857, Thomas Spencer Sawyer construye una mandrinadora en la misma línea de las anteriores.

En 1865 se construyen en USA, mandrinadoras verticales para mecanizar ruedas de locomotoras, destacando entre sus ventajas, la menor flexión de barra de mandrinado y la mejor evacuación de virutas.

Hacia 1870, se registra un fuerte avance con la construcción de una mandrinadora horizontal con desplazamiento vertical y longitudinal de la mesa porta piezas que tuvo gran aceptación; siendo denominada popularmente, "elevating-table type".

Hacia 1870, la firma americana "Wm Sellers and Co," desarrolla una máquina para mecanizar piezas pesadas con columna regable transversalmente y cabezal deslizable en vertical sobre dicha columna.

Pocos años más tarde varios fabricantes, entre ellos, "G. Richards" perfeccionan la mandrinadora, incorporando movimientos transversal y longitudinal de la mesa porta - piezas.

A finales del siglo XIX, las mandrinadoras alcanzan su pleno desarrollo, estructural y mecánico.

A principios del siglo XX, ante la exigencia de precisión e intercambiabilidad de la industria relojera suiza, Perrenond jacot pone a punto una punteadora vertical, con mesa de coordenadas polares que constituye una maravilla mecánica.

Poco después de la guerra civil de 1936, Sacem de Billabona y Juaristi de Azkoitia, construyen las primeras mandrinadoras del estado Español.

TALADRADORA

El precursor del taladrado fue probablemente el molinillo de hacer fuego. Consistía en una varilla cilíndrica de madera, cuyo sistema de giro fue desarrollándose progresivamente, primero accionando con las palmas de las manos, después mediante un cordel arrollado a la varilla del que se tiraba alternativamente de sus extremos, según figura en un grabado egipcio de 1440 a. C.

Un procedimiento muy antiguo para taladrar piedra, según un bajorrelieve egipcio de 2700 a. C. consistía en un robusto eje que llevaba inserto una punta de pedernal para taladrar y en la parte superior un mango para facilitar el giro y la incorporación de dos macetas para regular el giro.

Otro sistema muy utilizado fue el berbiquí de cuerda, que consiste en un eje porta herramienta de madera que lleva incorporado un volante de inercia. A dicho eje se arrolla una cuerda atada por sus extremos a un travesaño que impulsado por la mano del hombre se consigue un giro alternativo.

El antiguo berbiquí de carpintero construido de madera, fue evolucionando en el tiempo. El berbiquí de eje porta herramientas de acero roscado, lleva incorporado en dicho eje una cabeza giratoria con un alojamiento cuadrado, donde se acopla la broca y un carrete tuerca, produciéndose un giro de vaivén, cuando se ejerce una presión longitudinal.

El berbiquí de giro continuo representa un avance sobre el anterior, lográndose el giro mediante el roscado en el eje porta brocas, de dos filetes helicoidales en sentido contrario, incorporándose en un extremo del carrete, una tuerca a izquierdas y en el opuesto otro a derechas.

El berbiquí de giro continuo, construido por Heyerhoff accionado por manivela y juego de engranajes representó un importante avance. Se construyeron taladros de sobremesa accionados manualmente con manivela y versiones de regulador de bolas y juego de engranajes. A partir del siglo XV, se utiliza la energía hidráulica para taladrar gruesos troncos de madera destinados a diversos fines, entre otros a tuberías para conducir el agua. A finales del siglo XV, Leonardo da Vinci diseña un taladro horizontal para taladros profundos.

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John Wilkinson en 1775 construyó, por encargo de Watt, una mandrinadora más avanzada técnicamente y de mayor precisión, accionada igual que las anteriores por medio de una rueda hidráulica. Con esta máquina, equipada con un ingenioso cabezal giratorio y desplazable, se consiguió un error máximo: “del espesor de una moneda de seis peniques en un diámetro de 72 pulgadas”, tolerancia muy grosera pero suficiente para garantizar el ajuste y hermetismo entre pistón y cilindro.

Ante la necesidad de taladrar piezas de acero, cada vez más gruesas, Nasmyth fue el primero que construyó hacia 1838, un taladro de sobremesa totalmente metálico, con giro de eje portabrocas accionado a mano o por transmisión. Algunos años después, en 1850, Whitworth fabricó el primer taladro de columna accionado por transmisión a correa y giro del eje porta brocas, a través de un juego de engranajes cónicos. Llevaba una mesa porta piezas regulables verticalmente mediante el sistema de piñón cremallera. En 1860 se produce un acontecimiento muy importante para el taladrado, al inventar el suizo Martignon la broca helicoidal. El uso de estas brocas se generalizó rápidamente, puesto que representaba un gran avance en producción y duración de la herramienta con relación a las brocas punta de lanzas utilizadas hasta la citada fecha.

La necesidad de taladrar piezas pesadas y voluminosas dio lugar a la construcción de un taladro radial por Sharp, Roberts & Co,

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