Capítulo 1: Historia de las máquinas

Capítulo 1: Historia de las máquinas

Todo comenzó en la Edad de piedra hace más de 50 000 años, todo era hecho de madera, luego los instrumentos de piedra fueron reemplazados por implementos de cobre y bronce, comenzó a usarse la fuera animal. Posteriormente comenzó la Era del Hierro el cual tenía una mayor durabilidad. Hace aproximadamente 300 años la Edad del Hierro se convirtió en la Eda d las máquinas, la fuerza animal fue reemplazada por la del agua.

Debido a las nuevas máquinas la producción aumentó, en 1776 James Watt produjo la primera máquina de vapor dando inicio a la Revolución Industrial. Las Máquinas de vapor reemplazaron a las velas y el acero sustituyó a la madera en la construcción naval.

La segunda guerra mundial incitó la necesidad de nuevas y mejores máquinas. Actualmente estamos en la era espacial. El átomo ha sido domesticado y se utiliza la fuerza nuclear para producir electricidad e impulsar naves, debido a todos estos avances los campos de la medición, el maquinado y la metalurgia se han hecho más complejos. Todos sin importar nuestra condición dependemos de las máquinas y de sus productos.

Maquinas-Herramienta común:

Son máquinas de potencia para corte o conformación de metales que se utilizan para dar forma a metales mediante la eliminación de virutas, prensado estirado o corte, procesos de maquinado eléctrico controlados.

Cualquier máquina es capaz de sujetar y apoyar la pieza de trabajo, de corte, impartir movimiento adecuado, avanzar la herramienta de forma que se logre la acción requerida con la precisión requerida.

Esta industria se divide en varias categorías. Las máquinas-herramienta se encuentran en la rama metalmecánica la cual tiene cuatro clases principales:

1: Maquinas productoras de viruta: forman el metal al tamaño y forma deseados, alteran la forma de productos de acero producidos mediante fundición, forja o laminado en una planta acerera

2: Máquinas no productoras de viruta: dan forma al metal a su tamaño por prensado, estirado, punzonado o cortado. Alteran la forma  de productos de lámina de acero.

3: Máquinas de nueva generación: llevan a cabo procesos imposibles o difíciles de realizar en las otras máquinas, Incluye máquinas de electroerosión, electroquímicas y láser, utilizan la energía eléctrica o química para producir metal a su tamaño y forma

4: Máquinas multiareas: pueden producir virtualmente cualquier forma de pieza. Combinan la tecnología de la información (TI) y la tecnología de la manufactura ( TM)

El desempeño de toda máquina se determina en función de su velocidad de remoción de metal, su exactitud y su capacidad de repetición.

La remoción de metal depende de la velocidad d corte, rapidez de avance, profundidad de corte. La exactitud está determinada por la precisión para posicionar la herramienta de corte.

Maquinas-herramienta estándar:

• TALADRO: primer dispositivo mecánico desarrollado en la prehistoria para producir

Perforaciones redondas. La función de un taladro es sujetar y hacer girar la herramienta de corte, lleva operaciones como el taladrado, escariado, refrentado, avellanado, escariado y machuelado.

• TORNO: Es utilizado para producir piezas redondas. Realiza el torneado cilíndrico, el ahusamiento, el careado, el torneado interior, el barrenador, el escariado, y la generación de roscas.
• Sierra: Para cortar metal a la longitud y forma apropiadas, existen dos clases principales de sierra: la cierra cinta (horizontal y vertical) y la sierra de corte reciprocante.
• Fresadora: la fresadora horizontal y la fresadora vertical, son capaces de llevara a cabo una gran variedad de operaciones como taladrado, escariado, barrenado, contrataladrado y careado para tuercas, sirven para producir superficies planas y de contorno, ranuras, dientes de engranes y formas helicoidales
• Esmeriladoras y rectificadoras: Producen un buen acabado superficial, las más comunes son las de superficie, las cilíndricas, las de corte y para afilar herramientas y los esmeriles de banco o pedestal.

La rectificadoras de superficie producen superficies planas, angulares o de contorno en una pieza

La rectificadoras cilíndricas diámetros internos y externos.

Los esmeriles de corte y para herramientas afilan herramientas de corte de máquinas fresadoras.

Los esmeriles de banco o pedestal realiza el esmerilado manual y afila herramientas de corte como cinceles, punzones, brocas y herramientas para torno y cepilladora.

Máquina-herramienta especiales:

Lleva a cabo las operaciones necesarias  para producir un solo componente. Incluyen  las máquinas generadoras de engranes, las rectificadoras sin centro y rectificado de roscas; los tornos de torreta multiherramientas y las máquinas automáticas para roscado o fileteado.

Máquinas de control numérico por computadora: han permitido que la industria produzca piezas a una velocidad y con una precisión completamente imposible de lograr hace solo algunos años. Los centro de mordazas y de torneado maquinan piezas redondas en un minuto o dos, lo que a un mecánico experimentado le tomaría una hora producir. Los centros de maquinados, el equivalente  en CNC de la máquina fresadora. Existen dos clases de centros de maquinado, el vertical y horizontal. El centro de maquinado vertical, utilizado para piezas planas donde se requiere un maquinado en tres ejes, el centro de maquinado horizontal permite que las piezas sean trabajadas en cualquier lado en una disposición.

Las máquinas de electroerosión ( EDM) más comunes son las de corte por hilo metálico y la de tipo de ariete vertical. El maquinado por electroerosión, el maquinado electroquímico, el rectificado electrolítico y el maquinado laser han hecho posible maquinar los nuevos materiales, que eran difíciles de hacer mediante otros métodos. El principio del control numérico también se ha aplicado a los robots, el laser ha sido aplicado  varias areas de la manufactura; pueden perforar diamante y cualquier otro material conocido. Sin las máquinas-herramienta básicas necesarias para la producción en masa y la automatización, los costos de muchos lujos que ahora disfrutamos serían prohibitivos.

Cápitulo 2: Nuevas tecnologías

La tecnología hace posible producir bienes de mejor calidad a precios bajos. Se utiliza para aumentar los recursos de una nación y generar riqueza, los países mas progresistas y ricos utilizan lo último en tecnología de manufactura. Esta misma cambia cada tres o cinco años por lo que es importante mantenerse al tanto de las mejoras en equipos y procesos, es importante preparar a jóvenes estudiantes para incorporarse en los mercados de trabajo tecnológicos. No se puede esperar resultados de alta tecnología de trabajadores con baja tecnología, tanto trabajadores como estudiantes deben estar preparados para una educación continua.

Programas de estudios tecnológicos:

Introducir continuamente nuevo material a sus programas de estudios para preparar a los estudiantes a incorporarse al mundo tecnológico de hoy. Los viejos métodos han sido desplazados por la nueva tecnología. Las instituciones educativas toman medidas necesarias producen una contribución valiosa al país.

Cursos de tecnología:

El taller de maquinado aporta una base de todas las tecnologías, es prerrequisito para todos los estudiantes al introducirse al mundo de la manufactura. Es importante el conocimiento del control numérico por computadora (CNC) ya que el 90% de las máquinas actuales están fabricadas con ese método.

Sistema de capacitación modular:

Un sistema de capacitación modular ofrece una capacitación técnica/ vocacional que trata las habilidades requeridas para la manufactura moderna en la rama metalmecánica, donde las computadoras juegan un papel muy importante

El programa de capacitación consiste en módulos individuales que pueden incorporarse fácilmente en un programa de estudios de educación técnica. Comienzan con las máquinas-herramienta y los procesos convencionales avanzan a través de los módulos CNC , incorporan habilidades relacionadas con el control de calidad, mantenimiento de máquinas y automatización de bajo costo.  Las areas principales del sistema de capacitación molecular:

• El maquinado convencional cubre los conceptos básicos sobre las máquinas-herramienta y los procesos de maquinado convencionales, desarrolla la intuición para maquinar.
• El maquinado CNC trata las habilidades y conocimientos necesarios para programar y operar máquinas-herramienta CNC incluye la manera de mayor costo efectividad libres de error .
• La técnicas CAD/CAM proporcionan la habilidad necesaria para diseñar piezas en una computadora y después utilizar estos datos para maquinar las piezas en máquinas herramienta CNC
• El control de calidad trata los métodos y las herramientas utilizados para medir la dimensión, las formas y las texturas superficiales de las piezas terminadas, para mejorar y eliminar los errores de los procesos de manufactura, juega un papel importante en la posición competitiva.
• El mantenimiento hace la revisión rutinaria, la alineación, y ajuste de la maquinaria, la solución de problemas y las reparaciones, asegura que las máquinas operen apropiadamente una operación de manufactura continua.
• La automatización proporciona la capacitación para automatizar la carga y descarga de piezas en máquinas-herramienta CNC, el manejo de materiales y control de calidad
• Manufactura flexible permite identificar los elementos de un sistema de manufactura flexible, su programación, planeación de procesos de manufactura y diseños del sistema.

Capacitación de aprendizaje:

Se realiza bajo la guía de un maestro experimentado, se debe tener habilidad mecánica, buen conocimiento en matemáticas, habilidad para la expresión escrita y dibujo mecánico. La oportunidades están limitadas por la iniciativa e interés de la persona.

Operadores de máquinas:

Están clasificados como oficiales de experiencia media, se les paga según sus habilidades y conocimientos. Debe poder efectuar ajustes de púesta en marcha de la máquina, ajustar las herramientas de corte, calcular las velocidades de corte y alimentaciones, leer y comprender dibujos, leer y utilizar herramientas de medición y precisión.

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