MAQUINAS - HERRAMIENTAS

MAQUINAS - HERRAMIENTAS

Entre la enorme gama de máquinas de las que se sirve el hombre para facilitar y hacer más cómodo su trabajo, hay unas cuantas a las que se les puede considerar como las madres de todos las demás: Son las llamadas máquinas-herramientas.

Todas ellas tienen en común la utilización de una herramienta de corte específica. Su trabajo consiste en dar forma a cualquier pieza o componente de máquina basándose en la técnica de arranque de viruta, troquelado u otros procedimientos especiales como son los electroerosión, láser, etc.

El procedimiento de conformación por arranque de viruta está basado en la obtención de las superficies elementales que constituyen una pieza (planas, cilíndricas, cónicas, etc.) por separación de capas delgadas de material en forma de viruta. La separación de viruta está motivada por el procedimiento relativo (movimiento de corte) de la pieza y el filo de una herramienta que penetra en ella. Además del movimiento de corte, el mecaniza­do necesita la concurrencia de otros dos movimientos: el de avance y el de penetración.

En general se entiende por máquina a un artefacto para aprovechar, dirigir y regular la acción de una fuerza y se aplica la definición de herramienta a aquellos instrumentos que pone en movimiento la mano del hombre.

Por tanto, se conoce con el nombre de máquina - herramienta a toda máquina que por procedimientos mecánicos, hace funcionar una herramienta, sustituyendo la mano del hombre. Una máquina herramienta tiene por objetivo principal sustituir el trabajo manual por el trabajo mecánico, en la fabricación de piezas.

Esquemáticamente el proceso que se desarrolla en una máquina herramienta puede representarse así: Un producto semi-elaborado (preforma) penetra en la máquina y, después de sufrir pérdida de material, sale con las dimensiones y formas deseadas; todo merced al movimiento y posición relativos de pieza y herramienta.

Como el arranque de material supone vencer las tensiones que se oponen a este proceso, hay implícito en ello un trabajo que vendrá determinado por diversos factores, según las condiciones en que se realice: avance, profundidad de corte, sección de viruta, volumen de viruta arrancada, velocidad de corte, esfuerzo de corte, y potencia absorbida en el mismo.

A este grupo de máquinas pertenecen los tornos, fresadoras, limadoras, taladradoras, mandrinadoras, prensas, etc., todas ellas imprescindibles para la fabricación de otras máquinas

CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS - HERRAMIENTAS

Las máquinas herramientas se clasifican, fundamentalmente, en dos grupos:

• Máquinas herramientas que trabajan por arranque de material, y

• Máquinas herramientas que trabajan por deformación. A su vez estas se clasifican en:

A) Máquinas herramientas con arranque de material:

1. Arranque de grandes porciones de material:

- Cizalla.

- Tijera.

- Guillotina.

2. Arranque de pequeñas porciones de material:

- Tornos. Tornos revólver y automáticos. Tornos especiales.

- Fresadoras.

- Mandrinadoras y mandrinadoras fresadoras.

- Taladros.

- Máquinas para la fabricación de engranes.

- Roscadoras.

- Cepilladoras, limadoras y mortajas.

- Brochadoras.

- Centros de mecanizado (con almacén y cambio automático de herramienta).

- Máquinas de serrar y tronzadoras.

- Unidades de mecanizado y máquinas especiales.

3. Arranque de finas porciones de material:

- Rectificadoras.

- Pulidoras, esmeriladoras y rebarbadoras.

- Máquinas de rodar y lapeadoras.

- Máquinas de mecanizado por procesos físico-químicos (láser,...).

B) Máquinas herramientas por deformación del material:

- Prensas mecánicas, hidráulicas y neumáticas.

- Máquinas para forjar.

- Máquinas para el trabajo de chapas y bandas.

- Máquinas para el trabajo de barras y perfiles.

- Máquinas para el trabajo de tubos.

- Máquinas para el trabajo del alambre.

- Máquinas para fabricar bulones, tornillos, tuercas y remaches.

EL TORNO

FUNDAMENTO

En esta máquina, el arranque de viruta se produce al acercar la herramienta a la pieza en rotación, mediante el movimiento de ajuste. Al terminar una revolución completa, si no hubiera otros movimientos, debería interrumpirse la formación de viruta; pero como el mecanizado se ha de realizar, además de en profundidad (según la dirección de ajuste), en longitud (según el eje de rotación de la pieza), la herramienta deberá llevar un movimiento de avance. Según sea éste paralelo o no al eje de giro se obtendrán superficies cilíndricas o cónicas respectivamente. Se deduce de aquí que las partes esenciales del torno serán, aparte de la bancada, las que proporcionen los tres movimientos, de ajuste, avance y corte.

El torno más común es el llamado torno paralelo; los otros se consideran como especiales.

PARTES PRINCIPALES DEL TORNO PARALELO

El torno paralelo se compone de las siguientes partes principales:

1º) Bancada: Es un zócalo de fundición soportado por uno o más pies, que sirve de apoyo y guía a las demás partes principales del torno. La fundición debe ser de la mejor calidad; debe tener dimensio­nes apropiadas y suficientes para soportar las fuerzas que se originan durante el trabajo, sin experimentar deformación apreciable, aún en los casos más desfavorables. Para facilitar la resistencia suele llevar unos nervios centrales.

Las guías han de servir de perfecto asiento y permitir un deslizamiento suave y sin juego al carro y contracabezal. Deben estar perfectamente rasqueteadas o rectificadas. Es común que hayan recibido un tratamiento de temple superficial, para resistir el desgaste. A veces, las guías se hacen postizas, de acero templado y rectificado.

2º) Cabezal: Es una caja fijada al extremo de la bancada por medio de tornillos o bridas. En ella va alojado el eje principal, que es el que proporciona el movimiento a la pieza. En su interior suele ir alojado el mecanismo para lograr las distintas velocida­des, que se seleccionan por medio de mandos adecuados, desde el exterior.

El mecanismo que más se emplea para lograr las distintas velocidades es por medio de trenes de engranajes. Los principales sistemas empleados en los cabezales de los tornos son:

- Cabezal mono-polea: El movimiento proviene de un eje, movido por una polea única. Las distintas velocidades o marchas se obtienen por desplazamiento de engranajes.

- Transmisión directa por motor: En lugar de recibir el movimien­to a través de una polea, lo pueden recibir directamente desde un motor. En este tipo de montaje es normal colocar un embrague, para evitar el cambio brusco del motor, al parar o invertir el sentido de la marcha. La potencia al transmitir es más directa, pues se evitan pérdidas por deslizamiento de correas.

- Caja de cambios: Otra disposición muy frecuente es la coloca­ción de una caja o cambio, situada en la base del torno; desde allí se transmite el movimiento hasta el cabezal por medio de correas. Este sistema se presta muy bien para tornos rápidos y, sobre todo, de precisión. El eje principal queda descargado de tensiones, haciendo que la polea apoye en soportes adecuados.

- Variador de velocidades: Para lograr una variación de velocida­des, mayor que las limitadas por los mecanismos anteriores, se emplean en algunos tornos variadores de velocidad mecánicos o hidráulicos.

3º) Eje principal: Es el órgano que más esfuerzos realiza durante el trabajo. Por consiguiente, debe ser robusto y estar perfecta­mente guiado por los rodamientos, para que no haya desviaciones ni vibraciones. Para facilitar el trabajo en barras largas suele ser hueco. En la parte anterior lleva un cono interior, perfecta­mente rectificado, para poder recibir el punto y servir de apoyo a las piezas que se han de tornear entre puntos. En el mismo extremo, y por su parte exterior, debe llevar un sistema para poder colocar un plato porta-piezas.

4º) Contracabezal o cabezal móvil: El contracabezal o cabezal móvil, llamado impropiamente contrapunta, consta de dos piezas de fundición, de las cuales una se desliza sobre la bancada y la otra puede moverse transversalmente sobre la primera, mediante uno o dos tornillos. Ambas pueden fijarse en cualquier punto de la bancada mediante una tuerca y un tornillo de cabeza de grandes dimensiones que se desliza por la parte inferior de la bancada. La superior tiene un agujero cilíndrico perfectamente paralelo a la bancada y a igual altura que el eje del cabezal. En dicho agujero entra suavemente un manguito cuyo hueco termina, por un extremo en un cono Morse y, por el otro, en una tuerca. En esta tuerca entra un tornillo que puede girar mediante una manivela; como este tornillo no puede moverse axialmente, al girar el tornillo el manguito tiene que entrar o salir de su alojamiento. Para que este manguito no pueda girar, hay una ranura en toda su longitud en la que ajusta una chaveta. El manguito puede fijarse en cualquier parte de su recorrido mediante otro tornillo. En el cono Morse puede colocarse una punta semejante a la del cabezal o bien una broca, escariador, etc. Para evitar el roce se emplean mucho los puntos giratorios. Además de la forma común, estos puntos giratorios pueden estar adaptados para recibir

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