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1 ESTANDARIZACIÓN DE LAS HOJAS DE PROCESOS Y LOS ESQUEMAS DE LAS OPERACIONES DE MECANIZADO PARA EL TALLER DE MECÁNICA DE LA FACULTAD TECNOLÓGICA REYES PIEDRAHITA ANGIE CAROLINA CÓDIGO ESTUDIANTE: 20151374116 PRADA MONCADA PABLO HERNÁN CÓDIGO ESTUDIANTE: 20151374106 UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA TECNOLOGÍA EN MECÁNICA BOGOTA D.C. 2019
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1
ESTANDARIZACIÓN DE LAS HOJAS DE PROCESOS Y LOS ESQUEMAS DE
LAS OPERACIONES DE MECANIZADO PARA EL TALLER DE MECÁNICA DE
LA FACULTAD TECNOLÓGICA
REYES PIEDRAHITA ANGIE CAROLINA
CÓDIGO ESTUDIANTE: 20151374116
PRADA MONCADA PABLO HERNÁN
CÓDIGO ESTUDIANTE: 20151374106
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN MECÁNICA
BOGOTA D.C.
2019
2
ESTANDARIZACIÓN DE LAS HOJAS DE PROCESOS Y LOS ESQUEMAS DE
LAS OPERACIONES DE MECANIZADO PARA EL TALLER DE MECÁNICA DE
LA FACULTAD TECNOLÓGICA
Trabajo de grado para optar al título de Tecnólogo Mecánico
Docente Director: Mirna Jirón
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA EN MECÁNICA
BOGOTA D.C.
2019
3
Nota de aceptación
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
_________________________________
Docente director
_________________________________
Jurado
_________________________________
Jurado
4
AGRADECIMIENTOS
“Esfuérzate y sé valiente” (Josué 1:6-9). ASP…
En primer lugar, agradecemos a Dios por darnos la fuerza, amor y la persistencia para
culminar esta etapa, y por ser nuestro punto de apoyo en todo momento.
A nuestros padres y familia por sus palabras de aliento, cariño y apoyo incondicional.
A la Ingeniera Mirna Jirón quien con su experiencia, conocimiento y dedicación nos
orientó en el desarrollo y culminación exitosa de este trabajo.
A cada uno de los docentes del programa que, a lo largo de este proceso de formación
aportaron sus conocimientos.
5
RESUMEN
El presente trabajo de grado se enfoca en la estandarización de la representación de
las hojas de proceso y, por ende, de los dispositivos y herramientas que intervienen en
algunos procesos de fabricación con arranque de viruta particularmente para los procesos
de: torneado, taladrado, fresado, trazado y ajuste que se pueden realizar en el Taller de
Mecánica de la Facultad tecnológica de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
Para cumplir con los objetivos del trabajo se toman las normas de dibujo técnico establecidas
por la Organización Internacional de Normalización (en inglés: International Organization
for Standardization), y asimiladas por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y
Certificación (ICONTEC). El principal resultado de presente trabajo de grado se materializa
en la definición de los elementos que, deben considerar las hojas de procesos para cumplir
tanto con requerimientos de carácter técnicos, como aquellos indispensables para la
formación del perfil profesional de los tecnólogos que, egresan del programa, y una
representación esquemática, de los dispositivos y herramientas, que consideran la
proporcionalidad entre los distintos elementos que se vinculan con la representación de cada
una de las operaciones que se realizan en las distintas máquinas herramientas disponibles.
Palabras clave: esquemas, máquinas, herramientas, estandarización, mecanizado,
dibujo técnico, hojas de proceso.
6
TABLA DE CONTENIDO
PRESENTACIÓN ................................................................................................................................... 19
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................................................. 20
OBJETIVOS ............................................................................................................................................ 22
3.1. OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................................... 22
3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................................. 22
ANTECEDENTES .................................................................................................................................. 23
4.1. HOJA DE PROCESOS ESCUELA TECNOLÓGICA INSTITUTO TÉCNICO CENTRAL (ETITC) ................... 24
4.2. HOJA DE PROCESOS CENTRO INTEGRADO POLITÉCNICO (ETI) ........................................................ 25
4.3. HOJA DE PROCESOS INSTITUTO DE FORMACIÓN PROFESIONAL A DISTANCIA (ULHI) ..................... 27
REFERENTES TEÓRICOS .................................................................................................................. 29
5.1. ESTANDARIZACIÓN ......................................................................................................................... 29
5.2. MECANIZADO .................................................................................................................................. 30
5.3. MÁQUINA HERRAMIENTA ................................................................................................................ 30
5.4. MOVIMIENTOS ................................................................................................................................. 32
5.4.1. De corte ............................................................................................................................... 32
5.4.2. De avance ............................................................................................................................ 33
5.4.3. De profundidad de pasada ................................................................................................... 33
5.5. HERRAMIENTA DE CORTE ................................................................................................................ 34
5.5.1. Superficies ............................................................................................................................ 36
5.5.2. Ángulos principales ............................................................................................................. 36
5.5.3. Filos ..................................................................................................................................... 37
5.6. DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN ............................................................................................................. 37
5.6.1. De la herramienta de corte .................................................................................................. 37
5.6.2. Cono Morse ......................................................................................................................... 38
5.6.3. Cono ISO ............................................................................................................................. 38
5.7. DEL MATERIAL DE TRABAJO ............................................................................................................ 39
5.7.1. Superficies de referencia...................................................................................................... 40
5.8. PLANEACIÓN Y DOCUMENTACIÓN DEL PROCESO DE MECANIZADO .................................................. 42
5.8.1. Información relativa a la fase .............................................................................................. 42
5.8.2. Información relativa a la pieza ............................................................................................ 42
5.8.3. Información relativa a las operaciones que se va a efectuar............................................... 43
7
5.8.4. Parámetros de corte ............................................................................................................. 44
5.8.5. Herramental de corte ........................................................................................................... 44
5.8.6. Herramental de control ....................................................................................................... 45
5.9. SISTEMAS DE PROYECCIÓN Y LA REPRESENTACIÓN DE ESQUEMAS DE OPERACIONES ....................... 45
5.10. TIPOS DE LÍNEAS PARA LA REPRESENTACIÓN DE LOS ESQUEMAS DE FABRICACIÓN ......................... 49
5.11. AGUJEROS Y PERFORACIONES ......................................................................................................... 50
5.11.1. Corte total ............................................................................................................................ 50
5.11.2. Corte parcial ........................................................................................................................ 50
METODOLOGÍA ................................................................................................................................... 51
6.1. ETAPA DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN ..................................................................................... 51
6.2. ETAPA DE TRABAJO DE CAMPO ........................................................................................................ 51
6.3. ETAPA DE ANÁLISIS ......................................................................................................................... 54
6.4. ETAPA DE ESTANDARIZACIÓN ......................................................................................................... 54
6.5. ETAPA DE PRUEBA ........................................................................................................................... 55
6.6. ETAPA DE ELABORACIÓN DE PRODUCTO FINAL ................................................................................ 56
TORNEADO ............................................................................................................................................ 57
7.1. DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN DEL MATERIAL O LA PIEZA ................................................................... 60
7.1.1. Sujeción por medio de mandriles o plato (Boothroyd, 1078) .............................................. 60
7.1.2. Sujeción por medio de plato o mandril y contrapunto ......................................................... 66
7.2. DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN DE LA HERRAMIENTA ........................................................................... 71
7.2.1. Torreta. ................................................................................................................................ 72
7.3. ACCESORIOS .................................................................................................................................... 73
7.3.1. Luneta móvil. ....................................................................................................................... 73
7.3.2. Luneta fija. ........................................................................................................................... 73
7.4. BURILES .......................................................................................................................................... 77
7.4.1. Cilindrado recto ................................................................................................................... 80
7.4.2. Cilindrado acodado ............................................................................................................. 80
7.4.3. Cilindrado y refrentado en ángulo....................................................................................... 80
7.4.4. Torneado frontal .................................................................................................................. 80
7.4.5. Refrentado ............................................................................................................................ 80
7.4.6. Tronzado .............................................................................................................................. 80
7.4.7. Mandrilado .......................................................................................................................... 80
7.4.8. Mandrilado y refrentado ...................................................................................................... 81
7.4.9. De punta de cilindrar y afinar ............................................................................................. 81
8
7.4.10. Roscado exterior .................................................................................................................. 81
7.4.11. Roscado interior .................................................................................................................. 81
7.4.12. Ranurado interior ................................................................................................................ 81
7.4.13. Moleteado ............................................................................................................................ 81
7.5. EL PROCESO DE TORNEADO ............................................................................................................. 95
7.5.1. Cilindrado ............................................................................................................................ 95
7.5.2. Refrentado ............................................................................................................................ 95
7.5.3. Cilindrado cónico ................................................................................................................ 95
7.5.4. Torneado de contornos ........................................................................................................ 96
7.5.5. Ranurado ............................................................................................................................. 96
7.5.6. Tronzado .............................................................................................................................. 96
7.5.7. Moleteado ............................................................................................................................ 96
7.5.8. Formado .............................................................................................................................. 96
7.5.9. Roscado exterior .................................................................................................................. 97
7.5.10. Taladrado de centropunto.................................................................................................... 97
7.5.11. Taladrado ............................................................................................................................ 97
7.5.12. Ranurado interno ................................................................................................................. 97
7.5.13. Mandrilado .......................................................................................................................... 97
7.5.14. Roscado Interno ................................................................................................................... 97
TALADRADO ....................................................................................................................................... 114
8.1. DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN DEL MATERIAL O LA PIEZA ................................................................. 117
8.1.1. Bridas de sujeción .............................................................................................................. 118
8.2. DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN DE LA HERRAMIENTA ......................................................................... 125
8.2.1. Cabezal. ............................................................................................................................. 126
8.2.2. Mandril portaherramientas. .............................................................................................. 126
8.3. HERRAMIENTAS DE CORTE ............................................................................................................ 133
8.3.1. Broca helicoidal ................................................................................................................. 133
8.3.2. Avellanador ........................................................................................................................ 133
8.3.3. Broca de centro .................................................................................................................. 134
8.3.4. Macho de roscar ................................................................................................................ 134
8.4. OPERACIONES POSIBLES EN EL TALADRO ...................................................................................... 139
8.4.1. Taladrado .......................................................................................................................... 140
8.4.2. Avellanado ......................................................................................................................... 140
8.4.3. Taladrado de centropunto.................................................................................................. 140
8.4.4. Roscado.............................................................................................................................. 140
9
FRESADO .............................................................................................................................................. 145
9.1. DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN DEL MATERIAL O PIEZA ...................................................................... 148
9.1.1. Prensa de base fija ............................................................................................................. 151
9.1.2. Prensa de base giratoria .................................................................................................... 151
9.1.3. Mesa circular divisoria o divisor vertical .......................................................................... 151
9.1.4. Mesa de trabajo ................................................................................................................. 151
9.1.5. Divisor Semiuniversal y Universal .................................................................................... 159
9.2. DISPOSITIVOS DE SUJECIÓN DE LA HERRAMIENTA ......................................................................... 168
9.2.1. Directo al husillo ............................................................................................................... 168
9.2.2. En eje porta- fresa ............................................................................................................. 168
9.2.3. En porta-pinza ................................................................................................................... 168
9.2.4. Cabezal vertical ................................................................................................................. 170
9.2.5. Brazo de soporte ................................................................................................................ 170
9.2.6. Eje porta-fresa ................................................................................................................... 170
9.2.7. Porta-pinzas ....................................................................................................................... 170
9.3. HERRAMIENTAS DE CORTE ............................................................................................................ 177
9.3.1. Fresa cilíndrica.................................................................................................................. 179
9.3.2. Fresa cilíndrica frontal. ..................................................................................................... 179
9.3.3. Fresa de tres cortes. ........................................................................................................... 179
9.3.4. Fresa de modulo para engranes. ....................................................................................... 179
9.3.5. Fresa frontal de dos dientes. .............................................................................................. 179
9.3.6. Fresa angular (Isósceles). ................................................................................................. 180
9.3.7. Fresa angular (cónica tipo A). ........................................................................................... 180
9.3.8. Fresa angular (cónica tipo B). ........................................................................................... 180
9.3.9. Fresa en “T” de un corte. .................................................................................................. 180
9.3.10. Fresa para ranurar en “T”................................................................................................ 180
9.3.11. Escariador ......................................................................................................................... 180
9.4. ALGUNAS OPERACIONES EN LA FRESADORA .................................................................................. 192
9.4.1. Fresado frontal – periférico. .............................................................................................. 193
9.4.2. Ranurado recto. ................................................................................................................. 193
9.4.3. Ranurado en forma de T. ................................................................................................... 193
9.4.4. Fresado orificio chavetero. ................................................................................................ 193
9.4.5. Fresado prismático. ........................................................................................................... 194
9.4.6. Fresado cónico tipo A y tipo B. ......................................................................................... 194
9.4.7. Escariado. .......................................................................................................................... 194
9.4.8. Fresados dientes de engrane. ............................................................................................ 194
10
AJUSTE ................................................................................................................................................. 204
10.1. LIMADO ......................................................................................................................................... 204
10.2. HERRAMIENTAS DE CORTE PARA EL LIMADO ................................................................................. 206
10.2.1. Picado sencillo ................................................................................................................... 206
10.2.2. Picado doble ...................................................................................................................... 207
10.2.3. Lima plana ......................................................................................................................... 207
10.2.4. Lima cuadrada ................................................................................................................... 207
10.2.5. Lima triangular .................................................................................................................. 208
10.2.6. Lima media caña ................................................................................................................ 208
10.3. ROSCADO MANUAL ....................................................................................................................... 213
10.3.1. Giramachos ........................................................................................................................ 215
10.3.2. Portaterrajas ...................................................................................................................... 215
10.4. HERRAMIENTAS DE CORTE PARA EL ROSCADO .............................................................................. 218
10.4.1. Machuelos .......................................................................................................................... 218
10.4.2. Terrajas o cojinetes de roscar ........................................................................................... 219
10.5. ASERRADO MANUAL ..................................................................................................................... 223
10.5.1. Herramienta de corte para el aserrado manual ................................................................ 225
10.6. DISPOSITIVO DE SUJECIÓN DEL MATERIAL O LA PIEZA ................................................................... 227
10.6.1. Tornillo de banco ............................................................................................................... 227
10.7. ALGUNAS OPERACIONES DE AJUSTE .............................................................................................. 229
10.7.1. Operación de limado ......................................................................................................... 229
10.7.2. Operación de roscado ........................................................................................................ 230
10.7.3. Operación de aserrado ...................................................................................................... 230
TRAZADO ............................................................................................................................................. 235
11.1. INSTRUMENTOS DE TRAZADO ........................................................................................................ 239
11.1.1. Regla. ................................................................................................................................. 239
11.1.2. Escuadra fija simple. ......................................................................................................... 239
11.1.3. Escuadra fija con talón. ..................................................................................................... 239
11.1.4. Escuadra falsa. .................................................................................................................. 240
11.1.5. Escuadra combinada. ........................................................................................................ 240
11.1.6. Escuadra principal. ........................................................................................................... 240
11.1.7. Escuadra transportadora de ángulos ................................................................................ 240
11.1.8. Escuadra busca-centros ..................................................................................................... 240
11.1.9. Gramil o calibrador de alturas .......................................................................................... 241
11.2. HERRAMIENTAS DE TRAZADO ....................................................................................................... 250
11
11.2.1. Rayador.............................................................................................................................. 250
11.2.2. Compás de trazado ............................................................................................................ 250
11.2.3. Compás de punta: .............................................................................................................. 251
11.2.4. Compás para exteriores ..................................................................................................... 251
11.2.5. Compás para interiores: .................................................................................................... 251
11.2.6. Granete .............................................................................................................................. 251
11.2.7. Martillo de bola ................................................................................................................. 251
11.3. ELEMENTOS DE APOYO PARA EL TRAZADO .................................................................................... 258
11.3.1. Mármol .............................................................................................................................. 258
11.3.2. Mesa de trabajo ................................................................................................................. 258
11.3.3. Calzo en V .......................................................................................................................... 258
11.3.4. Calzo en “L” ...................................................................................................................... 258
11.1. ALGUNAS OPERACIONES DE TRAZADO........................................................................................... 263
11.1.1. Plano .................................................................................................................................. 263
11.1.2. Al aire ................................................................................................................................ 263
11.1.3. Graneteado ........................................................................................................................ 263
HOJA DE PROCESO Y ESQUEMAS DE REPRESENTACIÓN ................................................... 268
12.1. FORMATO HOJA DE PROCESOS ....................................................................................................... 270
12.1.1. ¿Cómo diligenciar la hoja de procesos? ........................................................................... 272
12.1.2. Recomendaciones en función de la representación esquematizada. .................................. 274
12.2. MEDIDAS ÚNICAS PARA LOS ESQUEMAS DE REPRESENTACIÓN DE OPERACIONES ........................... 275
EJEMPLOS DE ESQUEMAS DE OPERACIONES DE FABRICACIÓN ..................................... 304
13.1. PARA LAS OPERACIONES DE TORNEADO ........................................................................................ 304
13.2. PARA LAS OPERACIONES DE TALADRADO ...................................................................................... 307
13.3. PARA LAS OPERACIONES DE TRAZADO ........................................................................................... 310
13.4. PARA LAS OPERACIONES DE AJUSTE .............................................................................................. 313
13.5. PARA LAS OPERACIONES DE FRESADO ........................................................................................... 316
13.6. PARA LAS OPERACIONES DE FRESADO ........................................................................................... 319
CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 322
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 325
12
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Hoja de Procesos Instituto ETITC ...................................................................... 24
Figura 2. Hoja de Procesos Centro Integrado Politécnico ETI .......................................... 26
Figura 3. Hoja de Procesos ULHI ...................................................................................... 28
Figura 4. Clasificación de las maquinas-herramientas según su movimiento de corte ..... 33
Figura 5. Clasificación herramientas de corte .................................................................... 35
Figura 6. Tipos de conos de sujeción. ................................................................................ 39
Figura 7. Sujeción de la pieza según grados de libertad .................................................... 40
Figura 8. Grados de libertad ............................................................................................... 41
Figura 9. Superficies de referencia ..................................................................................... 41
Figura 10. Metodo de proyección del tercer angulo ........................................................ 46
Figura 11. Vista frontal según posición de fabricación ................................................... 47
Figura 12. Corte parcial ................................................................................................... 48
Figura 13. Representación simplificada de la fresa ......................................................... 48
Figura 14. Fase de trabajo de campo (boceto) ................................................................. 52
Figura 15. Hoja de procesos estudiantes Dibujo de Taller Industrial (Inicial) ................ 53
Figura 16. Hoja de procesos estudiantes Dibujo de Taller Industrial (Final) .................. 56
Figura 17. Pieza de revolución ........................................................................................ 57
Figura 18. Partes del torno paralelo ................................................................................. 58
Figura 19. Principales movimientos de un torno ............................................................. 59
Figura 20. Mandril de tres mordazas autocentrantes ....................................................... 63
Figura 21. Mandril de cuatro mordazas independientes .................................................. 64
Figura 22. Plato de sujeción ............................................................................................. 65
Figura 23. Montaje mandril y contrapunto fijo ................................................................ 67
Figura 24. Montaje mandril y contrapunto giratorio ....................................................... 67
Figura 25. Cabezal móvil ................................................................................................. 68
Figura 26. Contrapunto giratorio ..................................................................................... 69
Figura 27. Contrapunto fijo ............................................................................................. 70
Figura 28. Montaje torreta portaherramientas ................................................................. 71
Figura 29. Montaje mandril portaherramientas ............................................................... 71
Figura 30. Torreta ............................................................................................................ 72
Figura 31. Montaje luneta móvil ...................................................................................... 74
13
Figura 32. Montaje luneta fija .......................................................................................... 74
Figura 33. Luneta móvil ................................................................................................... 75
Figura 34. Luneta fija....................................................................................................... 76
Figura 35. Principales ángulos de un buril universal. ..................................................... 77
Figura 36. Direcciones de avance de un buril .................................................................. 78
Figura 37. Buril de cilindrado recto ................................................................................. 82
Figura 38. Buril de cilindrado acodado............................................................................ 83
Figura 39. Buril de cilindrado y refrentado en ángulo ..................................................... 84
Figura 40. Buril para torneado frontal ............................................................................. 85
Figura 41. Buril para refrentar ......................................................................................... 86
Figura 42. Buril para tronzar ............................................................................................ 87
Figura 43. Buril para mandrilado ..................................................................................... 88
Figura 44. Buril para mandrilar y refrentar ...................................................................... 89
Figura 45. Buril de punta para cilindrar y afinar ............................................................. 90
Figura 46. Buril para roscado exterior ............................................................................. 91
Figura 47. Buril para roscado interior .............................................................................. 92
Figura 48. Buril para ranurado interior ............................................................................ 93
Figura 49. Herramienta para moletear ............................................................................. 94
Figura 50. Operaciones internas en el torno .................................................................... 98
Figura 51. Operaciones externas en el torno .................................................................... 99
Figura 52. Operación – Cilindrado ................................................................................ 100
Figura 53. Operación - refrentado .................................................................................. 101
Figura 54. Operación - cilindrado cónico ...................................................................... 102
Figura 55. Operación - torneado de contornos ............................................................... 103
Figura 56. Operación – ranurado ................................................................................... 104
Figura 57. Operación – tronzado ................................................................................... 105
Figura 58. Operación – moleteado ................................................................................. 106
Figura 59. Operación – formado .................................................................................... 107
Figura 60. Operación - roscado exterior ........................................................................ 108
Figura 61. Operación – torneado de centropunto ........................................................... 109
Figura 62. Operación – torno – taladrado ...................................................................... 110
Figura 63. Operación - ranurado interno........................................................................ 111
Figura 64. Operación – mandrilado y refrentado ........................................................... 112
14
Figura 65. Operación - roscado interno ......................................................................... 113
Figura 66. Placa ............................................................................................................. 114
Figura 67. Partes del taladro vertical ............................................................................. 115
Figura 68. Principales movimientos del taladrado ......................................................... 116
Figura 69. Juego de bridas de sujeción .......................................................................... 117
Figura 70. Sujeción por medio de bridas ....................................................................... 118
Figura 71. Calzo universal ............................................................................................. 120
Figura 72. Brida dentada ................................................................................................ 121
Figura 73. Esparrago ...................................................................................................... 122
Figura 74. Tuerca hexagonal con collar ......................................................................... 123
Figura 75. Mesa de trabajo ............................................................................................ 124
Figura 76. Montajes de herramientas en el taladro ........................................................ 127
Figura 77. Cabezal ......................................................................................................... 130
Figura 78. Mandril portaherramientas ........................................................................... 132
Figura 79. Broca helicoidal ............................................................................................ 135
Figura 80. Avellanador .................................................................................................. 136
Figura 81. Broca de centro ............................................................................................. 137
Figura 82. Macho para roscar ........................................................................................ 138
Figura 83. Operaciones posibles en el taladro ............................................................... 139
Figura 84. Operación – taladrado .................................................................................. 141
Figura 85. Operación – avellanado ................................................................................ 142
Figura 86. Operación - taladrado de centropunto .......................................................... 143
Figura 87. Operación – roscado ..................................................................................... 144
Figura 88. Bloque .......................................................................................................... 145
Figura 89. Tipos de fresadoras según la orientación del husillo .................................... 146
Figura 90. Principales movimientos del fresado ............................................................ 147
Figura 91. Fijación por medio de juego de bridas ......................................................... 148
Figura 92. Prensa de base fija ........................................................................................ 152
Figura 93. Prensa de base giratoria ................................................................................ 154
Figura 94. Mesa circular divisora .................................................................................. 156
Figura 95. Mesa de trabajo ............................................................................................ 158
Figura 96. Divisor semiuniversal con contrapunto ........................................................ 160
Figura 97. Divisor universal con contrapunto................................................................ 161
15
Figura 98. Cabezal divisor universal ............................................................................. 162
Figura 99. Cabezal divisor semiuniversal ...................................................................... 164
Figura 100. Contrapunto – fresadora ............................................................................... 166
Figura 101. Dispositivos de sujeción de herramientas ..................................................... 169
Figura 102. Cabezal ......................................................................................................... 171
Figura 103. Brazo de soporte ........................................................................................... 173
Figura 104. Eje porta- fresa ............................................................................................. 175
Figura 105. Porta-pinzas .................................................................................................. 176
Figura 106. Tipos básicos de fresado ............................................................................... 177
Figura 107. Ángulos básicos de los filos de las fresas o cortadores ................................ 178
Figura 108. Fresa cilíndrica ............................................................................................. 181
Figura 109. Fresa cilíndrica frontal .................................................................................. 182
Figura 110. Fresa de tres cortes ....................................................................................... 183
Figura 111. Fresa de modulo para engranes .................................................................... 184
Figura 112. Fresa frontal de dos dientes .......................................................................... 185
Figura 113. Fresa angular (isósceles)............................................................................... 186
Figura 114. Fresa angular (cónica tipo A) ....................................................................... 187
Figura 115. Fresa angular (cónica tipo B) ....................................................................... 188
Figura 116. Fresa en T de un corte .................................................................................. 189
Figura 117. Fresa para ranurar en “T” ............................................................................. 190
Figura 118. Escariador ..................................................................................................... 191
Figura 119. Operaciones de fresado................................................................................. 192
Figura 120. Fresado frontal – periférico .......................................................................... 195
Figura 121. Operación - ranurado recto ........................................................................... 196
Figura 122. Operación - ranurado en forma de T ............................................................ 197
Figura 123. Fresado orificio chavetero ............................................................................ 198
Figura 124. Fresado prismático ....................................................................................... 199
Figura 125. Operación - fresado cónico tipo A ................................................................ 200
Figura 126. Operación - fresado cónico tipo B ................................................................ 201
Figura 127. Operación – escariado .................................................................................. 202
Figura 128. Operación - fresado de dientes de engranes ................................................. 203
Figura 129. Operaciones de limado ................................................................................. 204
Figura 130. Principales movimientos del limado ............................................................ 205
16
Figura 131. Ángulos del diente de la lima ....................................................................... 206
Figura 132. Lima plana .................................................................................................... 209
Figura 133. Lima cuadrada .............................................................................................. 210
Figura 134. Lima triangular ............................................................................................. 211
Figura 135. Lima media caña .......................................................................................... 212
Figura 136. Elementos roscados ...................................................................................... 213
Figura 137. Principales movimientos del roscado manual .............................................. 214
Figura 138. Gira macho ................................................................................................... 216
Figura 139. Portaterrajas .................................................................................................. 217
Figura 140. Juego de machos de roscar ........................................................................... 219
Figura 141. Juego de machuelos ...................................................................................... 220
Figura 142. Terraja .......................................................................................................... 222
Figura 143. Pieza tronzada ............................................................................................... 223
Figura 144. Principales movimientos del Aserrado Manual ............................................ 224
Figura 145. Sierra manual ................................................................................................ 226
Figura 146. Sujeción por medio de tornillo de banco ...................................................... 227
Figura 147. Tornillo de banco .......................................................................................... 228
Figura 148. Operación – limado ...................................................................................... 231
Figura 149. Operación - roscado exterior – manual ........................................................ 232
Figura 150. Operación - roscado interior – manual ......................................................... 233
Figura 151. Operación – aserrado .................................................................................... 234
Figura 152. Trazado sobre material ................................................................................. 235
Figura 153. Principales movimientos del trazado ............................................................ 238
Figura 154. Montaje juego de escuadra combinada ......................................................... 241
Figura 155. Regla ............................................................................................................. 242
Figura 156. Escuadra fija simple ..................................................................................... 243
Figura 157. Escuadra fija con talón ................................................................................. 244
Figura 158. Escuadra falsa ............................................................................................... 245
Figura 159. Escuadra principal ........................................................................................ 246
Figura 160. Escuadra transportadora de ángulos ............................................................. 247
Figura 161. Escuadra busca-centros ................................................................................ 248
Figura 162. Gramil o calibrador de altura ........................................................................ 249
Figura 163. Rayador ........................................................................................................ 252
17
Figura 164. Compás de trazado ....................................................................................... 253
Figura 165. Compás de exteriores ................................................................................... 254
Figura 166. Compás de interiores .................................................................................... 255
Figura 167. Granete ......................................................................................................... 256
Figura 168. Martillo de bola ............................................................................................ 257
Figura 169. Mármol ......................................................................................................... 259
Figura 170. Mesa de ajuste y trazado............................................................................... 260
Figura 171. Calzo en V .................................................................................................... 261
Figura 172. Calzo en “L” ................................................................................................. 262
Figura 173. Operación - trazado plano ............................................................................ 264
Figura 174. Operación - trazado al aire ........................................................................... 265
Figura 175. Operación – graneteado ................................................................................ 267
Figura 176. Formato hoja de procesos ............................................................................. 271
Figura 177. Medidas para las flechas ............................................................................... 274
Figura 178. Montaje torneado (Cilindrado) ..................................................................... 304
Figura 179. Esquema de operación de cilindrado ............................................................ 306
Figura 180. Montaje taladrado (Perforado) ..................................................................... 307
Figura 181. Esquema de operación de taladrado ............................................................. 309
Figura 182. Montaje trazado (trazado al aire) .................................................................. 310
Figura 183. Esquema de operación de trazado al aire...................................................... 312
Figura 184. Montaje ajuste (Aserrado) ............................................................................ 313
Figura 185. Esquema de operación de aserrado ............................................................... 315
Figura 186. Montaje Fresado horizontal (Planeado) ........................................................ 316
Figura 187. Esquema de operación de fresado octagono ................................................. 318
Figura 188. Montaje Fresado Vertical (Fresado en T) ..................................................... 319
Figura 189. Esquema de operación de fresado en forma de “T” ..................................... 321
18
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Líneas normalizadas utilizadas en la representación de los esquemas de operaciones . 49
Tabla 2. Dispositivos de sujeción del torno ................................................................................. 60
Tabla 3. Normas de buriles de placas .......................................................................................... 79
Tabla 4. Clasificación de la sujeción según la geometría del material ...................................... 149
Tabla 5. Limas - sección transversal .......................................................................................... 207
Tabla 6. Sujeción de herramienta para roscar ............................................................................ 215
Tabla 7. Trazado y graneteado ................................................................................................... 236
Tabla 8. Medidas únicas para los elementos de sujeción........................................................... 276
19
Presentación
La industria en general se encuentra totalmente ligada al dibujo técnico en numerosas de las
fases a considerar durante un proceso de diseño y fabricación de un producto por ende se
requiere que este sea homogéneo y regido bajo convenciones y estándares normalizados, que
a consecuencia de las exigencias de la industria metalmecánica además proporcione recursos
para planificar, ejecutar y controlar los procesos de fabricación bajo la respectiva
documentación del proceso de fabricación, cabe mencionar que en la actualidad la
implementación de esta técnica por parte de la industria metalmecánica viene intrínseca a
las hojas de proceso o también llamadas cartas tecnológicas implicando esto incursionar una
representación de los dispositivos y herramientas que intervienen en una determinada
operación en procesos de mecanizado convencional.
El presente trabajo de grado tiene como propósito proponer la representación gráfica por
medio de esquemas que cumplan con estas convenciones y normas, para los procesos de
fabricación por arranque de viruta, desde un planteamiento y desarrollo en virtud del dibujo
técnico normalizado en Colombia por el ICONTEC. Partiendo de la definición de esquema
como una representación en 2D simplificada de un determinado elemento conservando las
relaciones geométricas y funcionales para su posterior aplicación en el control de una
secuencia de fabricación por medio de una hoja de procesos.
La metodología que se presenta se acoge con la finalidad de establecer una propuesta
instructiva que se centre en la concepción de los diversos esquemas de los dispositivos de
sujeción, herramientas de corte, accesorios e instrumentos que intervienen en las operaciones
de mecanizado, motivo por la cual se presenta seccionado en función de las fases posibles
para un proceso de fabricación por arranque de viruta con las máquinas-herramientas y el
utillaje disponible en la facultad Tecnológica de la Universidad Distrital.
Las diversas representaciones esquematizadas estuvieron concedidas con el fin de aportar
en la conceptualización de un instructivo que sirva como un acompañamiento y orientación
para los estudiantes de la Universidad Distrital del proyecto curricular de tecnología
en mecánica industrial, brindándole al estudiante una idea para estructurar y representar
gráficamente los procesos de mecanizado en un ámbito académico.
20
Planteamiento del problema
A razón del aumento de la exigencia en la calidad de los productos, la incorporación
de procesos de fabricación más complejos y la globalización de la competencia, algunas
empresas del sector metalmecánico se han visto en la obligación de buscar alternativas para
mantener la calidad de sus productos y reducir costos, una de estas alternativas ha sido la de
realizar un estudio riguroso de la planeación del proceso de fabricación, teniendo un mayor
control de los aspectos que involucra este, lo cual resulta eficiente para la fabricación de
piezas en serie o producción por lotes. En función de tal objetivo algunas empresas
introdujeron en la respectiva documentación de los procesos de mecanizado una hoja de
procesos, pero que sin embargo no cumple con ningún estándar o norma, generando
problemas de coordinación, comunicación y poca eficiencia en los procesos de mecanizado
asociados.
Al punto de que de forma empírica y gracias a la experiencia, empresas y
profesionales han desarrollado sus propios planteamientos de diversas iniciativas aisladas de
hojas de procesos y la representación que esta conlleva, para administrar la información en
función a las especificaciones de cada pieza, estos planteamientos en numerosas ocasiones
se encuentran protegidos por cada empresa.
A consecuencia que actualmente existen insuficientes esfuerzos en esta área, las
estandarizaciones aisladas y la ausencia de aspectos propios a la representación normalizada
de los procesos de mecanizado y los elementos que involucran en las diversas operaciones
intrínsecas a estos, el aspecto que reviste de mayor dificultad aparentemente es la
representación esquematizada de los diversos dispositivos, herramientas e instrumentos que
intervienen en los determinados procesos de mecanizado a desarrollar, puesto se evidencia
que algunas hojas de procesos presentan una representación de dibujo en 3D, que no cumple
las diversas normas del dibujo técnico o no representan con claridad determinado elemento
y su respectiva proporción. Causando esto ambigüedades y demoras en la interpretación,
posibles fallas en la línea de producción, imposibilidad de expansión del trabajo de
fabricación y un mal uso de recurso del dibujo técnico.
21
En medio de este contexto, el Taller de Mecánica de la Facultad Tecnológica de la
Universidad Distrital no cuenta con una estandarización interna por lo cual los estudiantes
no cuentan con un referente que permita la representación clara de determinados procesos de
mecanizado que involucran las máquinas disponibles en el taller.
Evidenciando de esta manera la necesidad de desarrollar en los estudiantes del
proyecto de Tecnología en Mecánica Industrial de la Universidad Distrital la habilidad para
planear, ejecutar, interpretar y finalmente controlar los procesos de mecanizado, buscando
que sea un proceso de estudio integral en el cual además de desenvolverse en el área del
dibujo también sea visible el conocimiento referente a los procesos de fabricación por
arranque de viruta y su correcta representación gráfica. Integrando lo anterior por medio de
la estandarización e implementación a nivel institucional de representaciones esquematizadas
para los dispositivos que intervienen en el montaje y desarrollo de los procesos de
mecanizado siguiendo los lineamientos de representación gráfica establecidos por las
organizaciones de normalización tanto a nivel nacional como internacional.
Debido a las exigencias y necesidades que trae consigo el actual plan de estudios de
Tecnología en Mecánica Industrial de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, el
cual ofrece una formación centralizada en procesos de mecanizado, se requiere la
implementación de una estandarización de las hojas de procesos de forma interna que
contengan una representación esquematizada de los procesos de mecanizado que son
posibles de llevar a cabo con las máquinas-herramientas y el utillaje disponible en el Taller
de Mecánica de la Universidad Distrital (Facultad Tecnológica), que permita al estudiante
asimilar de forma rápida y precisa la representación de cada elemento, unificando los saberes
y conocimientos prácticos del estudiante, con el fin de desarrollar en esté habilidades
sobresalientes concernientes a una adecuada planeación, dirección y control de los procesos
de mecanizado incorporándose así en el ámbito laboral de forma destacada en el área de
producción, promoviendo directamente un crecimiento académico, económico y personal.
22
Objetivos
3.1.Objetivo general
Estandarizar los esquemas de representación de las operaciones de ajuste, trazado y arranque
de viruta que, se realizan en las máquinas-herramientas del Taller de Mecánica de la Facultad
Tecnológica de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
3.2.Objetivos específicos
Analizar los movimientos y la geometría de los dispositivos de sujeción y
herramientas de trazado y corte que, intervienen en las operaciones que se realizan en
el taller.
Proponer un formato de hoja de procesos que considere la representación esquemática
de las operaciones de fabricación, en 2D, a partir de los propósitos de formación
definidos para los espacios académicos de Procesos de Mecanizado I y Dibujo de
Taller Industrial.
Desarrollar ejemplos de representación de las operaciones para las diferentes
máquinas-herramientas.
23
Antecedentes
Para el desarrollo de los antecedentes que, se presentan a continuación se consideró la
búsqueda de información en términos de la implementación de la hoja de procesos en materia
de la representación de los procesos de mecanizado convencionales, para de esta forma
establecer el estado del conocimiento en esta área y determinar su alcance y limitación.
Las fuentes de investigación se centraron en tesis de grado, artículos, resultados de
investigación, libros y revistas científicas o académicas (Scielo y VirtualPro entre otras). Los
términos empleados para llevar a cabo determinada búsqueda fueron; hojas de procesos o de
ruta y procesos de mecanizado con su respectiva representación, para lo cual a excepción de
algunos libros que hacen referencia a las hojas de procesos en su desarrollo no se evidenció
información alguna referente a la representación esquematizada de los procesos de
mecanizado convencionales, dejando en manifiesto cómo la discusión sobre este tema se
encuentra ausente en el ámbito académico y científico pese a su relevancia en la
documentación de los estudios de fabricación.
De forma paralela se consideró pertinente profundizar en cómo realizan la respectiva
representación y documentación de los procesos convencionales de mecanizado en otros
centros educativos, así como también en la industria metalmecánica, sector en el cual no se
obtuvo antecedente alguno, debido a la reserva que se maneja de forma interna referente al
tema.
24
4.1.Hoja de procesos Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central (ETITC)
El modelo de hoja de procesos realizado en ETITC muestra una estructura que, parte de la
designación de pieza a mecanizar y un isométrico de la misma (en el estado final del proceso
de fabricación), seguida de una enumeración secuencial de las operaciones a realizar, con su
respectiva descripción de forma breve, análogamente se observa cómo se deja inscrito el
material a mecanizar, la herramienta y máquina donde cabe resaltar se menciona tanto la
herramienta de corte como el instrumento de control de dimensionalidad empleado para
llevar a cabo la operación descrita anteriormente y el tiempo estimado para llevar a cabo la
operación, para finalizar se aprecia una sección de observaciones a tener en cuenta en el
transcurso de la operación.
Figura 1. Hoja de Procesos Instituto ETITC
Fuente: Romero, W. (2011)
25
4.2.Hoja de procesos Centro Integrado Politécnico (ETI)
En lo que respecta a la hoja de procesos planteada por la formación profesional industrial
para el debido desarrollo de un eje con chavetero se evidencia un mayor nivel de detalle y
una información más específica del proceso de mecanizado requerido para obtener la pieza
final. Para lo cual se plantea una zona donde queda establecida información referente al
material, dimensiones del material en bruto, especialidad y la designación de tolerancias de
las respectivas medidas. Posteriormente se expone el dibujo de definición de la pieza a
realizar con sus correspondientes cotas, para finalmente segmentar el proceso de fabricación
en las diversas subfases y operaciones presentes enumeradas de forma progresiva, a cada
operación se le plantea una designación muy corta. Igualmente, por fase se realiza un croquis
para lo cual se representa la pieza en su estado al finalizar la operación y la herramienta de
corte y dispositivos de sujeción requeridos, además en algunas oportunidades se evidencia el
movimiento referente a la trayectoria pertinente para llevar a cabo la subfase.
Posteriormente se especifica la información referente a los parámetros técnicos (número de
pasadas, velocidad de corte, revoluciones por minutos, avances y profundidad) y el tiempo
asignado en término de horas que implica determinada operación.
26
Figura 2. Hoja de Procesos Centro Integrado Politécnico ETI
Fuente: Bellón, M. (2016)
27
4.3.Hoja de procesos Instituto de Formación Profesional a Distancia (ULHI)
La hoja de procesos planteada por el Instituto de Formación Profesional a Distancia se
encuentra dividida en seis secciones, en las cuales:
Se expone una representación de la pieza a mecanizar con sus respectivas cotas y
tolerancias de fabricación.
En la zona superior de la hoja de procesos queda establecida la información referente
a la identificación y gestión interna de la hoja de procesos en la organización y sobre
la pieza de trabajo como (material, plano, fecha y dimensiones en bruto del material)
y de forma paralela a esta un croquis de la pieza con las superficies a mecanizar
trazada con trazo diferente.
Se categorizan las fases, subfases y operaciones, para lo cual cabe resaltar que se
enumeran secuencialmente y de forma análoga se le asigna un nombre estandarizado
internamente, a cada operación se le vincula una superficie previamente numerada
sobre la pieza y se designa el tipo de pasada durante la operación.
Se observa la designación de la herramienta de corte bajo sus características
constructivas y los parámetros de corte con las cuales se configura la máquina
herramienta en función de la pasada, velocidad y avance.
Se especifica el instrumento empleado para verificar las dimensiones obtenidas al
término de cada operación.
Se expone la información de los costos y tiempos requeridos; segmentado a su vez
por tiempo de máquina, mecanizado nulo, tiempo de cambio de herramienta,
verificación y preparación.
28
Figura 3. Hoja de Procesos ULHI
Fuente: LatinStock. (s.f)
29
Referentes teóricos
Para el cumplimiento de los objetivos específicos el trabajo recurrió a referentes teóricos
sobre aspectos relacionados con los procesos de mecanizado, hojas de procesos y normativa
existente para el dibujo técnico, evocados a permitir comprender y analizar a cabalidad todos
los temas a detalle, conceptualizando todas las variantes en términos de la representación
esquematizada de los procesos de mecanizado y a su posterior estandarización, para de esta
forma orientar la investigación y su respectivo enfoque. Para lo cual se valoró la
consideración de varias fuentes para crear un soporte contextual, teórico y normativo.
5.1. Estandarización
La Organización Internacional de Normalización (s.f.), marca como principio clave en el
desarrollo de un estándar, responder a la necesidad que la industria u otros sectores referentes
a esta requieran, las cuales eventualmente serán desarrolladas por comités técnicos
conformados por expertos de la industria, academia y gobierno entre otros actores (en la
actualidad la ISO está conformada por 324 comités técnicos), estos discuten todos los
aspectos del estándar, como alcance, definiciones y contenido, en el cual se busca un común
acuerdo tomando en cuenta los comentarios y aportes de todas las partes interesadas. Su
objetivo principal es formular un conjunto de normas de dibujo para su aceptación universal;
en la actualidad, la mayoría de los países han adoptado en su totalidad o con pequeñas
modificaciones las normas establecidas por este comité, lo cual ha convertido al dibujo en un
verdadero lenguaje universal. Uno de los miembros de la ISO es el Instituto de Estándares
Nacionales Estadounidenses (ANSI), el cual es el encargado de supervisar el desarrollo de
estándares en los Estados Unidos y a su vez plantea algunas recomendaciones para
simplificar un determinado dibujo sin que ello represente una pérdida de claridad para el
receptor, Giesecke, Mitchell y Spencer (2006 p. 449), menciona algunas de estas.
Si resulta práctico, use una descripción escrita en algún sitio del dibujo.
Nunca muestre vistas innecesarias, se pueden eliminar mediante el uso de
abreviaturas o símbolos.
30
Evite los detalles elaborados, ilustrativos o repetitivos, tanto como sea posible.
Omita las líneas ocultas innecesarias.
Use dispositivos electrónicos o gráficos de computadora para el diseño, dibujo y
trabajo repetitivo.
5.2.Mecanizado
Para Groover (2007) el mecanizado hace referencia a cualquier proceso en el cual se emplea
una máquina herramienta y una herramienta de corte para remover, de forma mecánica y
gradual, el exceso de material en forma de viruta; como consecuencia del proceso de
compresión, deformación plástica y finalmente cizallamiento. Para llevar a cabo un proceso
de mecanizado se requiere de: una máquina herramienta (torno, fresadora, taladro, esmeril,
rectificadora, entre otros.), una herramienta de corte y un dispositivo de sujeción que
posicione el material de trabajo en un determinado punto de la máquina-herramienta.
5.3.Máquina herramienta
Las maquinas-herramientas le suministran la potencia a la operación de mecanizado a
consecuencia de ser esta accionada por una fuerza motriz, de forma paralela le proporciona
soporte a la herramienta de corte y al material a mecanizar. A grandes rasgos la constitución
de estas es muy similar; todas poseen bancada (es donde van dispuestos los grupos
constructivas como mecanismos, carros y mesa de trabajo), guías para el desplazamiento,
accionamiento (motor eléctrico), mecanismos de transmisión (son los encargados de
transmitir los movimientos), elementos de maniobra (volantes, palancas y pulsadores) y
accesorios (instalaciones de refrigeración y lubricación) (Gerling, 2000, p.5).
A continuación, se definen las partes comunes a las máquinas herramientas que se
consideran, en la representación, de los esquemas de fabricación.
31
Cabezal: En él va montado los diversos sistemas encargados de transmitir el
movimiento rotacional a los dispositivos de sujeción requeridos y por consiguiente a
el material de trabajo o a la herramienta de corte por medio del husillo en función a
cada máquina herramienta, cabe resaltar que, para el caso explícito del torno, este se
encuentra provisto por un cabezal adicional (cabezal móvil) el cual sirve como
dispositivo de sujeción para herramientas de corte como es el caso de las brocas y
machos de roscar entre otras o para el contrapunto. Además, es el órgano que
proporciona el mecanismo para controlar las distintas velocidades.
Contrapunto: Este a su vez se encuentra ubicado en el cabezal móvil, sirve como
segundo soporte en numerosos procesos de mecanizado para el correcto
posicionamiento del material de trabajo en los procesos de mecanizado en el torno.
Husillo: Esté se encuentra contenido en el cabezal y a su vez posee un agujero cónico
en su interior con el fin de poderse acoplar con las herramientas de corte o dispositivos
para el montaje de estas, la funcionalidad del husillo es la de transmitirle el
movimiento rotativo a la herramienta de corte o paralelamente permite ubicar la
herramienta cerca de la superficie a mecanizar.
Bancada: Es una superficie robusta que brinda el apoyo requerido para el material
de trabajo, puede presentar o no escote permitiendo este un mayor volteo1, sobre esta
se encuentran las guías prismáticas para el caso explícito del torno, en lo que respecta
al taladro y la fresadora en la bancada se encuentra la mesa de trabajo la cual puede
venir en varias presentaciones como cilíndricas, cuadradas o rectangulares.
1 El volteo corresponde a el diámetro máximo de la pieza de trabajo que puede girar el husillo.
32
5.4.Movimientos
Para llevar a cabo los procesos de mecanizado por arranque de viruta se requiere que, de
carácter completamente general para todos los procesos de mecanizado a las maquinas
herramientas se les suministre los movimientos (Gerling, 2000) apropiados relativos entre la
herramienta de corte y la pieza “según la norma DIN 6580 se distinguen los movimientos de
corte, avance, posicionamiento2 y aproximación”. (Appold, Feiler, Reinhard y Schmidt,
1984, p. 164) dentro de la convención que existe según esta normativa para las maquinas
herramientas.
Dentro de la indicación de los movimientos que intervienen en las diversas operaciones se
encuentra divergencia entre autores en lo que se refiere a los movimientos que se requieren
consideran en dada indicación, a consecuencia que algunos no contemplan al movimiento de
profundidad dentro de los movimientos relevantes en la ejecución de la operación, una de
las causantes de esta ambigüedad en la indicación de este movimiento, puede hacer
referencia a que como lo menciona Falk, Lernet, Gockel y Schlossorsch (1986) Los
movimientos de aproximación y de ajuste de la profundidad no participan directamente en el
arranque de viruta” (p. 246), sin embargo, el movimiento referente a la profundidad
determinara el grueso de la capa de material que se va a eliminar.
5.4.1. De corte
Es el responsable de la eliminación del material en forma de viruta, este puede responder a
un movimiento por rotación o por translación de la herramienta de corte o el material de
trabajo, siendo posible a partir de este intuir la naturaleza de la máquina-herramienta.
2 Es el movimiento que posiciona a la herramienta de corte en la posición inicial del proceso de
mecanizado acercándola en lo posible a la superficie del material a mecanizar.
33
Figura 4. Clasificación de las maquinas-herramientas según su movimiento de
corte
Fuente: Elaboración propia
5.4.2. De avance
Es el movimiento que define la trayectoria por donde se desplazará la herramienta o el
material de trabajo para arrancar el material sobrante del material base, mientras se lleva a
cabo el movimiento de corte haciendo posible el arranque de viruta continuo, desplazando
así el punto de aplicación del movimiento de corte e ir acercando la pieza a su estado final.
5.4.3. De profundidad de pasada
Es el movimiento responsable de garantizar la interferencia entre el material y la herramienta
de corte, a través del filo o filos de la herramienta con la intención de dar lugar a la
eliminación de viruta y determina el espesor de la capa de viruta a arrancar, se considera
como un movimiento generalmente intermitente y guarda gran relación con la profundidad
de pasada (Appold et al., 1984), por lo cual es posible designarse como movimiento de
profundidad.
Movimiento de corte
Por rotación
Del material
Torno
De la herramienta
Fresadora Taladro
Por translación
Del material
Cepilladora
De la herramienta
Limado Sierra mecanica
34
De forma análoga como se pueden identificar los movimientos presentes durante una
operación de mecanizado se pueden especificar el respectivo eje donde ocurre determinado
movimiento, con el fin de caracterizarlo se emplea el sistema de ejes recomendado por la
ISO, que se puede adaptar para el funcionamiento de todas las maquinas herramientas. Para
lo cual se emplea un sistema de coordenadas asociando con este los diversos movimientos
linéales y rotacionales de la herramienta o del material. Una máquina-herramienta permite el
desplazamiento ya sea de la herramienta de corte o del material de trabajo en ejes definidos,
donde el eje Z se dispone paralelo al eje del husillo de la máquina-herramienta que
proporciona el movimiento principal, el eje X es paralelo a la superficie de sujeción, a
excepción de la fresadora y el taladro fresador tal eje será correspondiente al plano paralelo
a la mesa y no al plano paralelo a la sujeción en el caso explícito de tratarse de la sujeción de
un material de revolución, el desplazamiento en el eje Y corresponderá al eje restante
Boothroyd (1078).
5.5.Herramienta de corte
La herramienta de corte al entrar en contacto con la pieza realiza el proceso de cizallamiento,
lo cual arranca el material sobrante (viruta). Las herramientas de corte se pueden dividir en
función de los bordes de corte que esta posee (Ver Figura 5), siendo posible identificar
herramientas a) monofilo, está compuesta por un filo (elemento productor de viruta) tallada
en un cuerpo común como los buriles, b) multifilo, su principal variación es que está
compuesto por dos o más filos y las c) muelas abrasivas.
35
Figura 5. Clasificación herramientas de corte
a) Monofilo b) Multifilo c) Muelas abrasivas
Fuente: Elaboración propia
La tecnología de las herramientas de corte tiene dos características fundamentales, el material
y la geometría. El material debe ser capaz de resistir las altas fuerzas y temperaturas durante
el mecanizado, motivo por el cual se utiliza ampliamente en la industrial materiales como el
acero de alta velocidad (HSS) y en la actualidad para una mayor eficiencia y durabilidad en
la herramienta se tiene como material de herramientas de corte al carburo de tungsteno.
En cuanto a la geometría de la herramienta se refiere, a excepción de las muelas abrasivas, a
grandes rasgos se distingue el vástago, el cual es la parte por medio de la cual se sujeta la
herramienta de corte a la máquina-herramienta y la cabeza cortante, la cual a su vez
caracteriza la forma de la herramienta y los correspondientes atributos que esta debe presentar
con la finalidad de emplearse para llevar a cabo determinada operación (Bartsch, 1981).
La geometría de la herramienta como lo menciona Interempresas (2018), se encuentra ligada
a una geometría global; en la cual la herramienta es tallada obteniendo así las diversas
superficies (incidencia y ataque), y la b) geometría del filo de corte, que se encuentra definida
en función de los parámetros geométricos que permiten definir la forma final del filo y la
36
configuración geométrica apropiada para la aplicación de la herramienta de corte para
determinada operación de mecanizado, los filos de las brocas o fresas son más complejos por
lo cual es más difícil reconocer sus características, Sánchez (1990) aborda la geometría de
las herramientas de corte en función de los parámetros que se revistan a continuación.
5.5.1. Superficies
Superficies de ataque: es la superficie activa de la cabeza y es donde se forma y
corre la viruta una vez cortada.
Superficie incidente: es la superficie en trabajo y consecuentemente es la cara
que da contra la superficie de corte de la pieza.
Superficie incidente secundaria: superficie adyacente al flanco principal y al
flanco de ataque en algunos buriles como es el caso de los empleados para ranurar
y trozar posee dos flancos secundarios a los laterales.
Estas superficies presentes en una herramienta de corte se encuentran definidas a su vez por
los ángulos.
5.5.2. Ángulos principales
Ángulo de Incidencia (α): es la magnitud del claro entre la superficie de la pieza
a mecanizar y la superficie incidente de la herramienta de corte, reduciendo la
fricción entre la pieza y la herramienta, en el caso de la broca corresponde al
ángulo de destalonado.
Ángulo de ataque (γ): su principal función es la de permitir desalojar la viruta,
para el caso de los buriles, se forma entre la línea radial de la pieza y la superficie
de ataque, Para las brocas corresponde al ángulo entre el eje de la broca y la arista
del bisel.
Ángulo de filo (𝛃): está formado por las superficies de ataque y de incidencia y
permite establecer que tan punzante es la herramienta. Un ángulo de filo penetrará
más fácil en la superficie del material en la medida que este valor sea más
37
pequeño, sin embargo, por lo mismo podrá romperse más fácilmente (Gerling,
2000).
Ángulo de punta (𝛆); está formado por los filos y estará directamente
relacionado con el ancho de la viruta obtenida influyendo en el acabado
superficial obtenido.
5.5.3. Filos
Filo principal: intersección de la superficie de ataque con el flanco principal, está
en contacto con la superficie desbastada y es la arista cortante de la herramienta.
Filo secundario: intersección de la superficie de ataque con el flanco secundario,
adyacente al filo principal.
Punta: es el punto de intersección entre el filo principal y el filo secundario y
frecuentemente esta redondeada con determinado radio (radio de la raíz).
5.6.Dispositivos de sujeción
Según Moreno y Egea (2015) el mecanizado requiere que se posicione de forma asertiva el
material de trabajo y la herramienta de corte con el fin que puedan soportar las fuerzas
generadas durante el proceso de mecanizado, (Estrems, 2007) menciona que el
aseguramiento geométrico del material y de la herramienta requiere de restringir los seis
grados de libertad (lineales y rotacionales) con el fin de posicionarlos adecuadamente además
de evitar errores dimensionales y geométricos, análogamente los dispositivos de sujeción se
diseñan con la finalidad de evitar cualquier deslizamiento que pueda producirse.
5.6.1. De la herramienta de corte
Un concepto que toma relevancia en la sujeción y posicionamiento de la herramienta de corte
a consecuencia del acoplamiento del husillo ya sea del cabezal o del cabezal móvil (para el
caso del torno) con la herramienta de corte en un proceso de mecanizado son los alojamientos
o mangos cónicos de auto sujeción, el estudio se reduce a dos tipos; cono Morse y cono ISO,
38
estos son dispositivos que se emplean para fijación de las herramientas de corte o
portaherramientas en las maquinas-herramientas.
5.6.2. Cono Morse
Gómez (2006) concluye como estos se encuentran normalizados en virtud de su conicidad y
longitud con el propósito de facilitar la intercambiabilidad, se les designa un numero para su
identificación de 1 a 6 en función de su conicidad en lo que se refiere Chevalier (2005)
menciona que presentan poca conicidad facilitando la adherencia (alrededor del 5%)y en
cuanto a la conicidad anteriormente mencionada, esta se expresa en porcentaje (%), se emplea
con frecuencia en los tornos y taladros verticales. Cabe mencionar que en función de los
conos morse los mangos puedes poseer mecha (Ver Figura 6a). o agujero roscado en su parte
superior.
5.6.3. Cono ISO
De forma análoga Gómez (2006) indica que la conicidad de los conos de tipo ISO es mayor
que en los conos morse y también se encuentran normalizados, poseen unas chavetas para
evitar el deslizamiento y su fijación a la máquina herramienta se realiza por medio de una
rosca que poseen en su parte superior (Ver Figura 6b).
39
Figura 6. Tipos de conos de sujeción de herramientas.
a) Cono morse b) Cono ISO
Fuente: Elaboración propia
5.7.Del material de trabajo
En lo que se refiere al amarre empleado para sujetar y asegurar el material a mecanizar con
la finalidad de posicionarlo dentro de la bancada de la máquina-herramienta durante los
procesos de mecanizado, se emplean diversos dispositivos como (mandriles, prensas y bridas
entre otros) que en contacto con determinadas superficies del material lo inmovilizan,
restringiendo los seis grados de libertad que este inicialmente posee (Ver Figura 7), contra
las fuerzas de corte que se puedan presentar durante el mecanizado.
40
Figura 7. Sujeción de la pieza en prensa de base fija
Fuente: Elaboración propia
Estos a su vez, además de proporcionarle al material una superficie de apoyo y anclaje,
definen las superficies de referencia y por ende las bases tecnológicas a emplearse durante la
representación esquematizada del proceso de mecanizado en general.
5.7.1. Superficies de referencia
Estrems (2007) precisa que “se sigue el principio de isostaticidad, con el fin de que no haya
desplazamientos incontrolados” implicando esto que se restringirán los grados de libertad
(lineales y rotacionales) del material, a su vez Chevalier y Bohan, (2004) establecen que
estos grados de libertad se eliminen como consecuencia de un contacto puntual y
gráficamente se representa como un vector normal a la superficie, las bases que interviene en
este posicionamiento se refieren a las superficies de apoyo y, por ende, a las superficies de
referencia que definen la posición de las superficies a maquinar (p.p 11–15), en la Figura 8
queda en evidencia el material con los respectivos contactos puntuales que le proporciona un
determinado dispositivo (para el caso específico de la prensa de base fija de la Figura 7)
41
Figura 8. Grados de libertad eliminados por la prensa de base fija
Fuente: Elaboración propia
En los esquemas las bases de referencia se presentan mediante un símbolo normalizado, por
la NTC 2130 (Tolerancias geométricas. Referencias y Sistemas de referencias para
tolerancias geométricas)
Figura 9. Superficies de referencia
Fuente: Elaboración propia
A
C
B
42
5.8.Planeación y documentación del proceso de mecanizado
Cualquier proceso de fabricación que se realice requiere de una planeación, es decir, la
definición de la secuencia lógica y ordenada que permita la fabricación de una pieza o lote
de piezas. La definición de dicho proceso de fabricación debe partir de un análisis del plano
de fabricación de la pieza y, en especial, de las características técnicas (medidas nominales,
tolerancias dimensionales, tolerancias geométricas, rugosidades superficiales, tratamientos
térmicos, entre otros) que, dicha pieza debe cumplir. Una vez realizado es posible determinar
todas las fases y operaciones que se requieren para fabricar la pieza, es decir que, el proceso
de planeación fundamentalmente se centra en la definición de las fases y las operaciones
requeridas para la fabricación3 de una pieza. Las fases y operaciones de fabricación se
concretan en la respectiva documentación del proceso específicamente en las hojas de
procesos que, consideran información relevante para una empresa o taller de allí que, no
consideren una estructura única; o normalizada.
Para Chevalier y Bohan, (2004) tal hoja de proceso o contrato de fase provisional deberá
contener información referente a la fase, pieza, operación, herramental y parámetros de corte
a tener en cuenta durante el proceso. A continuación, se revista con mayor detalle cada
apartado en base la definición que aporta sobre ellos Carrasco y mallorquín (2013) en su
mayoría.
5.8.1. Información relativa a la fase
Fase: Para Montes, Martínez y Romero (2006) se considera como el grupo de operaciones
que se realiza en una misma máquina-herramienta
Máquina-herramienta. Es el espacio físico donde se llevará a cabo el trabajo.
5.8.2. Información relativa a la pieza
Nombre de la pieza
Material
3 También es importante mencionar que, además de las operaciones de mecanizado, la fabricación de una pieza
demanda del desarrollo de acciones de control de calidad; sin embargo, aquí este aspecto no se aborda.
43
Dibujo de la pieza: Para Chevalier y Bohan (2004) corresponde al croquis de la pieza en el
estado final de la respectiva operación, algunos parámetros que debe contener este croquis a
su vez son; cotas y sus respectivas tolerancias, estados superficiales, etc. Por otro lado, el
ICONTEC (1980) se refiere a el dibujo de operación, como un dibujo de fabricación que
debe contener las cotas resultado de la operación y las superficies de apoyo.
5.8.3. Información relativa a las operaciones que se va a efectuar
Operación: Montes et al. (2006) considera que es el trabajo que se realiza sobre la pieza,
tomando solamente uno de los elementos disponibles en el puesto de trabajo o máquina-
herramienta y cuyo fin es acercar a la pieza al producto final y se refiere al mecanizado de
una o varias superficies con la misma herramienta.
Numero de operación: se enumera cada hoja de proceso de 10 en 10, con la finalidad que
en dado caso de ser requerido incluir una nueva operación entre las ya existentes, el orden no
se vea alterado.
Sujeción del material y la herramienta. Información relativa al método de sujeción de la
pieza, que garantiza el correcto posicionamiento del material de trabajo o la herramienta de
corte, en función de su geometría y de la operación de mecanizado.
Accesorios: corresponderá al utillaje adicional requerido para la operación con el fin de
complementar la función de otros elementos o dispositivos.
Fluido de corte: se diferencia entre refrigerantes, donde su principal función es la de reducir
los efectos del calor y por ende disminuir la temperatura de la herramienta de corte y el
material , estos se encuentran formados principalmente por agua y son utilizados en
mecanizados de altas velocidades como el torneado y fresado, por otra parte los lubricantes,
los cuales a grandes rasgos reducen la fricción ayudando a evitar el contacto de la herramienta
con el material, su composición se encuentra basada en el aceite y se emplean
preferiblemente en procesos de mecanizado de baja velocidades como el taladrado (Groover,
2007).
44
5.8.4. Parámetros de corte
En este apartado se mencionarán los parámetros técnicos de la operación ligados a las
características de la máquina-herramienta y los parámetros para el mecanizado del material,
Moreno y Egea (2015, pp. 52–62) establece la definición de estos parámetros como se
revistan, a continuación.
Velocidad de corte: es la velocidad a la cual la herramienta o el material de trabajo se
desplaza realizando el trabajo de corte, es decir la velocidad a la que se desplaza mientras
remueve material, las unidades en las que se define es milímetros por minuto (mm/min).
Frecuencia por revolución: número de revoluciones o vueltas que da el cabezal de la
máquina-herramienta en unidad de tiempo y se expresa en revoluciones por minuto (rpm).
Número de pasadas: es la cantidad de pasadas necesarias para desbastar el material total
para obtener la pieza final de la operación y se calcula teniendo en cuenta la máquina-
herramienta y utillaje empleado para el proceso.
Profundidad de pasada: se relaciona con el movimiento que penetra la herramienta en la
pieza en cada pasada y puede ser radial o axial (si va en dirección al eje del husillo) y se
expresa en milímetros (mm).
Avance: la longitud que recorre la herramienta en un periodo de tiempo y también se le
conoce como avance de mesa, siendo posible obtener este avance empleado el avance de
cada uno de los dientes y el número correspondiente de dientes y se expresa en milímetros
por minuto (mm/min).
5.8.5. Herramental de corte
Herramienta: hace referencia a la información de la herramienta, designando el tipo,
naturaleza, número de dientes y diámetro de esta entre otros atributos, con el fin de facilitar
su identificación.
Dibujo de la herramienta de corte
45
5.8.6. Herramental de control
Instrumento de control. Corresponderá a los instrumentos de medición y control para
certificar la dimensión y la exactitud de la pieza en términos de la obtención de medidas
nominales y sus características geométricas terminada la pieza en la operación.
En función de los diversos tiempos que intervienen en un proceso de mecanizado para
Chevalier y Bohan (2004) corresponden como sigue:
Tiempo de mecanizado: Es el tiempo en el cual la máquina-herramienta se encuentra en
movimiento y está ligado con los parámetros de corte y limitaciones de la máquina
herramienta.
Tiempo manual: Corresponde al tiempo transcurrido de un trabajo o proceso que depende
solo del operario.
Tiempo de control: Es el tiempo requerido para verificar las medidas obtenidas como
resultado de la operación de mecanizado.
5.9.Sistemas de proyección y la representación de esquemas de operaciones
En función de la operación a representar las vistas principales son obtenidas de las caras del
cubo, teniendo la vista de frente como vista principal y punto de referencia para la obtención
de las demás vistas formando entre ellas ángulos de 90°.Según la disposición y
representación de las vistas se puede diferenciar entre dos sistemas de proyección en función
de la ubicación del elemento en el espacio a)Sistema americano, donde el plano de
proyección se encuentra entre la mirada del observador y el elemento, y el b)Sistema
europeo, en el cual el elemento se encuentra entre observador y el plano de proyección.
El Instituto Colombiano de normas técnicas y certificación (1980) en su sección de
terminología de la norma NTC 1594 expone que un esquema es “la representación gráfica de
una idea en la cual solamente figuran los detalles más importantes o esenciales de lo que se
representa” (p.1). Para la representación de las distintas operaciones se utilizará el método de
proyección del tercer ángulo o diedro (Ver Figura 10).
46
Figura 10. Metodo de proyección del tercer angulo
Vista Superior
Lateral Izquierda Vista Frontal Lateral Derecha
Fuente: Elaboración propia
47
Un esquema de fabricación se representa únicamente en 2D. En calidad de vista frontal se
selecciona aquella que, el operario observa, es decir, corresponde con la posición de trabajo
que toma el operario al realizar el proceso de fabricación, (Con excepción del torno donde se
tuvieron en cuenta vistas de trabajo y vistas superiores para algunos elementos).
Figura 11. Vista frontal según posición de trabajo.
Fuente: Elaboración propia
Cabe mencionar que en el momento de representar el esquema se restringirá al mínimo de
vistas requeridas para definir el proceso de mecanizado. El número de vistas que, permitan
la visualización de todos los movimientos de corte, es decir, los necesarios para garantizar el
desarrollo de la operación de fabricación. Las operaciones que, consideren el mecanizado de
chaveteros o agujeros, entre otros, se deben representar en corte total o parcial (Ver Figura
12); con la finalidad de obtener una mayor claridad en la lectura e interpretación de la
operación.
15
60°
48
Figura 12. Corte parcial
Fuente: Elaboración propia
Para el caso de la representación de, por ejemplo, algunas herramientas de corte de la
fresadora y en razón a sus características geométricas repetitivas (por ejemplo, dientes de la
fresa) se recomienda simplificar la representación a un solo elemento.
Figura 13. Representación simplificada de la fresa
Fuente: Elaboración propia
3
49
5.10. Tipos de líneas para la representación de los esquemas de fabricación
La norma NTC 1777 normaliza el tipo de líneas que, se deben utilizar en la representación
técnica de una pieza (Ver Tabla 1). Teniendo en cuenta la normalización establecida y las
particularidades que requiere la representación de los esquemas de cada operación.
Tabla 1. Líneas utilizadas en la representación de los esquemas de operaciones
Línea Designación Aplicaciones generales
Tipo Representación
A
Continua gruesa A1 Contornos visibles
B
Continua fina
B2 Líneas de dimensión
B3 Líneas de proyección
B4 Líneas de referencia
B5 Achurado
C
Continua fina a
mano alzada
C1 Limites de vistas parciales o
interrumpidas y secciones, si el límite no es
una línea
E
Gruesa de
segmentos E1 Líneas exteriores invisibles
F
Fina de
segmentos F1 Líneas exteriores invisibles
G
Fina de cadena G1 Líneas de ejes
Fuente: Elaboración propia a partir de NTC 1777 (Principios Generales de Presentación).
50
5.11. Agujeros y perforaciones
La NTC 1777 hace referencia a los diversos tipos de corte en uno a varios planos que se
pueden realizar con el propósito de lograr una representación más precisa y clara de la
geometría de los atributos ocultos de la pieza. Los diversos cortes que se pueden realizar a
grandes rasgos son:
5.11.1. Corte total
Jirón y Sicacha (2011), dejan inscrito el corte total en función de la orientación del plano
secante paralelo al plano horizontal o vertical de proyección, el cual a su vez este último
puede ser lateral o frontal, obteniendo con ello mayor claridad de la geometría generada en
el trascurso del mecanizado en el interior del material de trabajo como en el caso de
operaciones de taladrado, roscado interior y ranurado interior por mencionar algunas.
5.11.2. Corte parcial
Se realiza una mordedura, delimitada por una línea continua tipo C, con la finalidad de
representar zonas pequeñas de atributos interiores de la pieza. Cabe resaltar que el área de
corte del elemento será achurada empleando línea continua tipo B y el rayado debe estar
indicado a 45°, el respectivo espaciado se encontrará en función del área a sombrear del
elemento. A lo que respecto a este corte adquiere relevancia en la representación de procesos
de mecanizado a consecuencia que estos exponen operaciones de dimensiones relativamente
pequeñas con relación a la representación del proceso en general.
51
Metodología
Para cumplir con los objetivos que, asumió el presente trabajo de grado la metodología
consideró seis etapas, a saber:
6.1.Etapa de recolección de información
En esta etapa se realizó la recolección de información con relacionada con los principios
básicos de representación y lo concerniente a las normas de dibujo técnico a cargo del
ICONTEC y demás organismos normalizadores. También se realizó la indagación sobre las
formas cómo los centros educativos, asumen la documentación técnica referente a los
procesos de mecanizado. Además, se recolecto información acerca de los diversos procesos
de mecanizado y paralelamente se consultó sobre los dispositivos y accesorios que
intervienen en cada uno de los procesos de fabricación, y sus respectivas especificaciones;
también se recogieron los contenidos de los espacios académicos de Procesos de Mecanizado
I y Dibujo de Taller Industrial.
6.2.Etapa de trabajo de campo
El trabajo de campo se realizó en el Taller de Mecánica de la Facultad Tecnológica, para
recoger información sobre los movimientos y la geometría de los dispositivos de sujeción y
herramientas de trazado y corte que, intervienen en las operaciones que se realizan en el
taller. El trabajo de campo consideró la toma de medidas y especificaciones geométricas de
los distintos dispositivos vinculados a cada máquina-herramienta de forma particular, así
como, su montaje, funcionamiento básico, elementos más relevantes y su relación con cada
una de las posibles operaciones de fabricación. Para lo cual en primera instancia se llevó a
cabo el bosquejo para cada uno de los dispositivos y elementos (Ver Figura 14), inscribiendo
en él con detalle la geometría y los elementos exteriores más relevantes a tener en cuenta
para su esquematización y modelamiento, acompañado de sus respectivas medidas.
52
Figura 14. Fase de trabajo de campo (boceto)
a) Boceto elaborado
b) Elemento del taller de mecánica de la Facultad Tecnológica
Fuente: Elaboración propia
53
Por otra parte se asistió a las sesiones realizadas en el taller de mecánica de la
asignatura de Dibujo de Taller Industrial, para de esta forma tener una mayor interacción
con los estudiantes y ser posible indagar de forma constante sobre el manejo y limitaciones
que se encontraban en la elaboración de la representación de cada una de las operaciones
de mecanizado, identificando de esta forma los aspectos que representaban mayor
dificultad para los estudiantes, algunos de estos aspectos se evidencian a continuación (Ver
Figura 15).
Figura 15. Hoja de procesos estudiantes Dibujo de Taller Industrial (Inicial)
Fuente: Elaboración propia
Carencia total o parcial de esquemas que representen con claridad, los dispositivos
de sujeción tanto de la herramienta como del material de trabajo y accesorios.
Representaciones esquematizadas a criterio propio que no corresponden con la
geometría básica de los diversos dispositivos de sujeción, herramienta de corte y
accesorios, dificultando la interpretación de la documentación del proceso.
No se encuentra proporcionalidad entre los diversos dispositivos y elementos que se
representan.
No hay claridad de la posición relativa de la representación entre los dispositivos y
elementos que interviene en un proceso de mecanizado.
54
Poca claridad de la geometría de las herramientas de corte pertinentes para realizar
cada operación con llevando esto que la representación esquematizada de la
herramienta no corresponde a la operación representada.
Ambigüedades en la representación de dispositivos que son similares a grandes
rasgos o en su geometría básica generando confusión y mala implementación de un
elemento en la respectiva representación de la operación.
La herramienta de corte representada no es acorde con la superficie obtenida.
No hay claridad de la distinción de los movimientos que realizan los diversos
dispositivos que intervienen en el desarrollo de cada operación, ni del elemento que
los realiza.
6.3.Etapa de análisis
La etapa de análisis comprendió la interpretación de la información recolectada en la etapa
de documentación y trabajo de campo, tomando en consideración el referente conceptual que
asume el proyecto, para identificar los procesos de mecanizado que se pueden llevar a cabo
en cada máquina-herramienta, donde en primer lugar se clasificó y agrupo la información en
las diversas fases en función de los atributos que generalizan con respecto a los dispositivos
de sujeción tanto de la herramienta como del material de trabajo, accesorios que involucra
un proceso de mecanizado, herramientas y finalmente algunas de las operaciones disponibles
a llevar a cabo de acuerdo a los movimientos que interactúan en cada fase y por ende de
forma particular cada operación.
6.4.Etapa de estandarización
La estandarización correspondió en primer lugar al modelado tridimensional y posterior
ensamble de cada, dispositivo de sujeción, herramientas de corte y trazado y accesorio
vinculado a cada máquina-herramienta y a la operación de mecanizado inherente a la fase
que se desarrolla en ella, para lo cual se planteó el uso de un software de diseño mecánico
(Solid Edge), donde los parámetros de entrada fueron las medidas reales y geometrías
predominantes de cada dispositivo.
55
De forma paralela en el entorno de Solid Edge destinado al módulo plano independiente, se
diseñó las diversas propuestas de las representaciones esquematizadas para cada dispositivo
integrando los bocetos obtenidos en la etapa de trabajo de campo y la concerniente normativa,
en función de la interacción del operario con el dispositivo durante el mecanizado, para lo
cual cabe resaltar se tuvo gran cuidado en la debida correspondencia entre las medidas
funcionales relativas entre los dispositivos, seleccionando aquella que ofrece una
representación más cercana a la geometría original y atendiendo a las normas de dibujo
técnico consideradas en el referente teórico, para consecutivamente realizar el respectivo
acotado de las medidas relevantes para la adecuada implementación de la representación
esquematizada.
6.5.Etapa de prueba
En lo que respecta a esta fase se realizó una implementación de prueba de la representación
esquematizada de los dispositivos referentes a la fase de torneado en el semestre académico
2019-1 en los grupos 282 y 283 de la asignatura Dibujo de Taller Industrial del proyecto
curricular de tecnología en Mecánica Industrial de la facultad tecnológica, siendo posible
socializar algunas de estas propuestas entre los estudiantes, los cuales entregaron sus
recomendaciones, asimismo se tuvo en cuenta las representaciones que ellos daban a los
distintos elementos, evidenciando los elementos que consideraban relevantes en su
representación esquematizada de forma simplificada, allí además se pudo observar cuales
eran los elementos mediante los cuales diferenciaban o caracterizan un elemento de otro
similar.
Evidenciando notables avances en la última versión, (Ver Figura 16). con respecto a las hojas
de procesos desarrolladas por los mismos estudiantes, obtenidas en la fase de trabajo de
campo, identificando las falencias que con la implementación de la primera propuesta de
medidas únicas para la fase de torneado permitieron progresar en la adecuada y asertiva
representación esquematizada de las operaciones de mecanizado.
La información recopilada en esta etapa de prueba fue considerada en la consolidación de la
versión de las medidas únicas para las operaciones de: ajuste, torno, fresa y taladro.
56
Figura 16. Hoja de procesos estudiantes Dibujo de Taller Industrial (Final)
Fuente: Elaboración propia
6.6. Etapa de elaboración de producto final
La estructura del documento de trabajo de grado consideró la organización sugerida para un
trabajo de monografía, y las normas APA para la presentación de las referencias
bibliográficas.
Paralelamente se desarrolla una “GUÍA DE TALLER: REPRESENTACIÓN DE
ESQUEMAS DE OPERACIONES DE MECANIZADO, AJUSTE EN BANCO Y
TRAZADO” la cual se encuentra segmentada por las diversas fases de mecanizado a
desarrollar en el taller de mecánica, y un resumen de los respectivos esquemas para
dispositivos, herramientas, accesorios e instrumentos que intervienen en estas operaciones y
el respectivo dimensionamiento para la mayoría de estos.
Adicionalmente se deja como base una biblioteca con los modelamientos a una escala
1:1 de los elementos disponibles en el Taller de Mecánica de la Facultad Tecnológica,
además de algunos elementos tomados de catálogos de fabricantes, modelados en sólido en
formato general (.IGES), y los esquemas en 2D en formato general (.DXF), para su trabajo
por parte de los estudiantes y los docentes en diferentes tipos de Software de diseño
mecánico.
57
Torneado
El Torno es una máquina-herramienta de gran importancia en la industria metalmecánica, ya
que un número importante de piezas de revolución se fabrican mediante operaciones de
torneado (Ver Figura 17), empleando una herramienta de un solo filo cortante y la cual puede
avanzar longitudinal o radialmente con referencia al eje de posicionamiento de la pieza (eje
del husillo) para eventualmente ir removiendo el exceso de material (viruta) de la superficie
de un material de trabajo en rotación.
Figura 17. Pieza de revolución
Fuente: Elaboración propia
Existe una gran variedad de tornos, a saber: paralelos, verticales, universales, de copiado y
de control numérico computarizado (CNC) entre otros. En lo que al torno paralelo respecta
basa su funcionamiento en el movimiento en dos ejes (“X”-“Z”) o direcciones de trabajo, en
la Figura 18, a continuación, se muestran las principales partes de un torno paralelo, este
posee un carro principal (18) el cual se encarga de desplazar las herramientas de forma
58
paralela al eje de rotación de la pieza, también está constituido por un carro transversal (6)
el cual permite un desplazamiento perpendicular al eje y por el cual podemos realizar la
operación de refrentado, en los procesos donde interviene cierta inclinación como es en el
mecanizado cónico se emplea el carro auxiliar (9) que se encuentra dispuesto sobre el carro
transversal y el cual posee un accionamiento manual.
Figura 18. Partes del torno paralelo
1.Cabezal fijo 11.Contrapunto
2.Eje principal 12.Eje del cabezal móvil
3.Plato o mandril 13.Cabezal móvil
4.Punto 14.Eje de cilindrar
5.Mordazas del plato o mandril 15.Eje de roscar
6.Carro transversal 16.Cremallera
7.Plataforma giratoria 17.Bancada
8.Torreta 18.Carro principal
9.Carro auxiliar 19.Bandeja
10.Guias prismáticas de la bancada 20.Caja Norton.
Fuente: Adaptación de norma UNE 15411
59
Los procesos de torneado requieren de tres movimientos característicos; 1) el movimiento de
corte (V), el cual corresponde al movimiento rotacional de la pieza y es el responsable de la
remoción del material, 2) el movimiento de avance (A) y el 3) movimiento de profundidad
de pasada (P), ya sea por el desplazamiento longitudinal o radial de la herramienta
dependiendo de los requerimientos de mecanizado, estos últimos son los responsables de
trazar la trayectoria determinante para la forma final de la pieza, permitiendo obtener
superficies cilíndricas, cónicas, perfiladas y roscadas tanto en la superficie exterior como
mecanizados en la parte interna del material.
Figura 19. Principales movimientos de un torno
Fuente: Elaboración propia
60
7.1.Dispositivos de sujeción del material o la pieza
Cuando el mecanizado se realiza en un torno paralelo la sujeción del material o pieza es uno
de los aspectos que, revista de mayor importancia, el método de sujeción o agarre determina
tanto la transmisión del movimiento como la posición del material (centrado o no) en relación
con el eje principal4. En los tornos dispuestos en el taller de máquinas y herramientas, de la
Facultad Tecnológica, es posible realizar la sujeción considerando 2 métodos.
Sujeción por medio de mandriles o platos
Sujeción por medio de mandriles o platos y contrapunto
7.1.1. Sujeción por medio de mandriles o plato (Boothroyd, 1078)
Este método de sujeción brinda un posicionamiento rígido durante el mecanizado, se puede
encontrar con ciertas variaciones de acuerdo con los requerimientos físicos del material (ver
tabla 4.), siendo posible clasificarlas según su cantidad de mordazas (3 o 4 mordazas), con
la finalidad de adaptarse con mayor facilidad a la geometría del material de trabajo, para
sostener el diámetro externo o interno de este, los mandriles pueden ser autocentrantes o
independientes si todas las mordazas se mueven o no simultáneamente.
Tabla 2. Dispositivos de sujeción del torno
DISPOSITIVO TIPOS DE MATERIAL O PIEZA
Mandril de tres mordazas autocentrantes
-
-
-
Polígonos regulares, solo lados múltiplo de 3.
Piezas uniformes.
Piezas cilíndricas.
4 También recibe el nombre de eje del husillo.
61
Mandril de cuatro mordazas independientes
-
-
-
Piezas cuadradas.
Piezas cilíndricas excéntricas.
Polígonos regulares, solo lados. múltiplo de 4.
Plato de Sujeción
-
Piezas irregulares.
Fuente: Elaboración Propia
62
Mandril de tres mordazas autocentrantes.
El mandril de tres mordazas autocentrantes (Ver figura 20), posee tres mordazas equidistantes
las cuales se desplazan simultáneamente a consecuencia de un mecanismo interno, accionado
empleando una llave T la cual es de boca cuadrada, análogamente se encuentra provista por
un agujero central (1) y mordazas escalonadas (2) que sujetan las superficies del material
como puntos de apoyo, permitiendo obtener una correcta sujeción para piezas triangulares,
hexagonales y cilíndricas de forma rápida y con gran precisión.
Mandril de cuatro mordazas independientes.
El mandril de cuadro mordazas independientes (Ver figura 21), posee un agujero central (1)
y cuatro mordazas las cuales son escalonadas (3) y cada una puede desplazarse de manera
independiente ajustándose a la forma de la pieza, igualmente se utiliza para piezas de trabajo
cilíndricas, hexagonales e irregulares, además de ser posible la sujeción de piezas
descentradas, posibilitando la fabricación de piezas como cigüeñales o levas.
Plato de sujeción.
El plato de sujeción (Ver figura 22), se encuentra formado por un cuerpo que tiene la forma
de un disco (1) y posee un agujero central (2), de igual forma está provisto por ranuras
radiales (3) que permiten la sujeción por medio de bridas, espárragos y sus respectivas
tuercas5, estos son introducidos en las ranuras del plato y por medio de las que se obtiene el
agarre adecuado, es usado en piezas de trabajo irregulares que debido a su forma no pueden
sostenerse por otros métodos, este no posee mordazas.
5 Véase en el capítulo de Taladro en el numeral 8.1
63
Figura 20. Mandril de tres mordazas autocentrantes
a) Vista frontal-superior b) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Agujero central del mandril.
2. Tres escalones representando mordazas opuestas entre sí.
3. Cuerpo del mandril.
4. Rombo representando el orificio para llave de accionamiento del mecanismo de apertura y
cierre de las mordazas.
Fuente: Elaboración propia
3
1
4
2
64
Figura 21. Mandril de cuatro mordazas independientes
a) Vista frontal-superior b) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Agujero central del mandril.
2. Cuerpo del mandril.
3. Tres escalones representando mordazas opuestas entre sí.
Fuente: Elaboración propia
2
1
3
65
Figura 22. Plato de sujeción
a) Vista frontal-superior b) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo del plato de sujeción.
2. Agujero central del plato.
3. Ranuras.
Fuente: Elaboración propia
1
2
3
66
7.1.2. Sujeción por medio de plato o mandril y contrapunto
En la sujeción por medio de un plato o mandril en compañía de un contrapunto alojado en el
cabezal móvil se puede diferenciar entre contrapunto fijo (Ver figura 23) o giratorio (Ver
figura 24), donde estos contienen una punta en forma de cono que se inserta en un orificio
mecanizado con anterioridad en el extremo de la pieza como punto de centrado con la
finalidad de proporcionar posicionamiento a la pieza y conservar la línea de referencia del
centro.
Cabezal móvil.
El cabezal móvil (Ver figura 25), posee un husillo (1) el cual se acciona manualmente por
medio de un volante (2) de manera que permite el desplazamiento longitudinal de este y por
ende la herramienta o contrapunto, los cuales van acoplados al agujero cónico al interior del
husillo, análogamente posee una estructura que sirve como soporte y apoyo para uno de los
extremos de la pieza a tornear.
Contrapunto giratorio.
El contrapunto giratorio6 (Ver figura 26), recibe su nombre a consecuencia de ser arrastrado
por el movimiento rotacional de la pieza, gracias a poseer un rodamiento interno, esté se
encuentra formado por una conicidad tipo morse (4) para su adecuado acoplamiento en el
husillo del cabezal móvil, una punta cónica (1) y su mango (3) se encuentra moleteado para
un mejor agarre.
Contrapunto fijo.
El contrapunto fijo (Ver figura 27), está formado al igual que el contrapunto giratorio por
una conicidad tipo morse (1) para una auto-sujeción7, con el husillo del cabezal, su punta
característica en forma cónica (2). A consecuencia que es un punto muerto presenta
agarrotamiento continuo durante el movimiento de la pieza.
6 También llamado punto vivo. 7 Auto-sujeción: método por el cual la fricción mantiene al cono en su lugar.
67
Figura 23. Montaje mandril y contrapunto fijo
Fuente: Elaboración propia
Figura 24. Montaje mandril y contrapunto giratorio
Fuente: Elaboración propia
68
Figura 25. Cabezal móvil
a) Isométrico
b)Vista superior
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Husillo.
2. Rueda volante.
3. Cuerpo del cabezal móvil.
Fuente: Elaboración propia
2
1 3
69
Figura 26. Contrapunto giratorio
a) Isométrico
b) Vista frontal-superior
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Punta del contrapunto a 60°.
2. Cuerpo del contrapunto.
3. Mango moleteado derecha-izquierda (RGV) según DIN82.
4. Conicidad tipo morse.
Fuente: Elaboración propia
2 3
1 4
70
Figura 27. Contrapunto fijo
a) Isométrico
b) Vista frontal-superior
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Conicidad tipo morse.
2. Punta del contrapunto a 60°.
Fuente: Elaboración propia
1
2
71
7.2.Dispositivos de sujeción de la herramienta
Con la finalidad de proporcionarle a la herramienta de corte empleada durante la operación
de torneado una sujeción y posicionamiento asertivo se emplean la torreta para el caso de los
buriles (Ver Figura 29), y el mandril portaherramientas para las brocas y machuelos (Ver
Figura 28).
Figura 28. Montaje mandil portaherramientas.
Fuente: Elaboración propia
Figura 29. Montaje torreta portaherramientas.
Fuente: Elaboración propia
72
7.2.1. Torreta.
La torreta (Ver Figura 30), es de sección cuadrada (2) y posee alojamientos que permiten
montar varias herramientas sobre ella (máximo 4), fijándolas por medio de bulones, así
mismo contiene un mango (3) en su parte superior conectado a un tornillo en su centro el
cual permite girarla a un determinado ángulo de acuerdo con la conicidad requerida, girando
con ella la herramienta de corte, y posteriormente asegurando la torreta en su posición.
Figura 30. Torreta
a) Vista superior b) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Indicación de los centros geométricos de los bulones de sujeción para las herramientas.
2. Cuerpo cuadrado de la torreta.
3. Mango en sentido contrario de la pieza de trabajo.
Fuente: Elaboración propia
3
21
73
7.3.Accesorios
Para la sujeción de algunos materiales o piezas relativamente largas o flexibles, la sujeción
de la pieza con mandril y contrapunto, no es suficiente para evitar la flexión de la pieza y las
vibraciones durante el mecanizado, con el fin de reducirlas durante el corte, los apoyos
secundarios o complementarios como la luneta móvil (Ver Figura 31) y la luneta fija (Ver
Figura 32) servirán para inmovilizar la parte flexible y generalmente se colocan lo más cerca
posible de las superficies por maquinar, evitando de esta forma la deformación de la pieza.
7.3.1. Luneta móvil.
La luneta móvil (Ver Figura 33), se encuentra provista por una base (3) la cual permite fijarla
al carro transversal y su cuerpo es en forma de un arco (4), este contiene dos vástagos (1 y
2), ubicados uno en la parte superior y otro en el lateral opuesto al lado de la herramienta de
forma que sirve como puntos de apoyo, se puede variar la presión generada por los vástagos
sobre el material por medio de tornillos de regulación que poseen para mantener centrada y
en posición el material de trabajo.
7.3.2. Luneta fija.
La luneta fija (Ver Figura 34), mediante su base (3) puede fijarse a la bancada y alinearse
con las guías del torno, análogamente está constituida por dos semiarcos (2) y 3 puntos de
contacto (vástagos) (1) dispuestos a 120° entre sí, de manera que se pueden graduar,
proporcionando puntos de apoyos para el adecuado posicionamiento y la conservación de la
centralización de la pieza.
74
Figura 31. Montaje luneta móvil
Fuente: Elaboración propia
Figura 32. Montaje luneta fija
Fuente: Elaboración propia
75
Figura 33. Luneta móvil
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Vástago superior.
2. Vástago lateral.
3. Base de la luneta móvil (inclinación de 60°).
4. Cuerpo de la luneta móvil.
Fuente: Elaboración propia
4
3
1
2
4
1
3
76
Figura 34. Luneta fija
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Vástagos.
2. Cuerpo de la luneta fija.
3. Base de la luneta fija (inclinación de 60°).
Fuente: Elaboración propia
3
2
1
2
3
1
77
7.4. Buriles
Appold et al., (1984) expresa que entre las herramientas de corte empleadas para las
operaciones de torneado se encuentran los buriles y las brocas8.
Buriles. La geometría del buril dependerá estrechamente de la operación a realizar y del
material tanto el cual se va a tornear como el de la herramienta, modificando a convenir sus
atributos en busca de mejorar la operación de torneado. Están compuestos por un cuerpo el
cual se divide entre la cabeza y el vástago donde este último es la superficie que se apoya en
el dispositivo de sujeción de la herramienta (Torreta), existen de manera definida superficies,
ángulos y filos que definen la geometría del buril, en la Figura 35, se evidencias los
principales ángulos de un buril universal.
Figura 35. Principales ángulos de un buril universal.
α: Ángulo de Incidencia
β: Ángulo de filo
γ: Ángulo de ataque
ε: Ángulo de punta
Fuente: Elaboración propia
8Véase en el capítulo de Taladrado en el numeral 8.3.
α
β
ɣ
ε
78
Los Buriles se pueden clasificar según la dirección de avance entre:
Herramienta de corte derecha (DER): es aquella herramienta la cual trabaja de
derecha a izquierda, favoreciendo la sujeción de la pieza a consecuencia tiende a
empujar al material contra el cabezal fijo.
Herramienta de corte izquierda (IZQ): cuando su avance es de izquierda a derecha,
esto es del cabezal fijo hacia el cabezal móvil.
En la Figura 36. se puede observar cómo poder identificar la dirección de avance de un buril
según hacia donde indique su filo principal y por ende su avance.
Figura 36. Direcciones de avance de un buril
Fuente: Elaboración propia
79
Se han seleccionado algunos tipos fundamentales de herramientas de corte para torneado,
indicando la geometría básica, que permiten su adecuada representación esquemática, basada
en la norma de clasificación ISO (Ver Tabla 3) que existe para las herramientas con placas
soldadas de metal duro, en las cuales el vástago será de un material y la parte cortante (la
placa) de otro material. Esta placa tiene forma de una pequeña pastilla la cual es soldada al
vástago, formando finalmente el buril. Cabe mencionar que, para la siguiente representación
la forma de base de la herramienta se tomó cuadrada, siendo posible encontrar con base de
forma redonda, cuadrada o rectangular. Análogamente los buriles para torneado interior están
provistos de un cuello (sección reducida) en la parte contigua a la cabeza a razón de facilitar
el acceso a la zona interior del material.
Tabla 3. Normas de buriles de placas
Norma ISO NOMBRE
ISO 401 Herramienta de cilindrado recta
ISO 402 Herramienta de cilindrado acodada
ISO 403 Herramienta de cilindrado y refrentado en ángulo
ISO 404 Herramienta de ranurar
ISO 405 Herramienta para refrentar
ISO 406 Herramienta para cilindrar acodada
ISO 407 Herramienta de ranurado o tronzado
ISO 408 Herramienta de mandrilado
ISO 409 Herramienta de mandrilar y carear
ISO 451 Herramienta de punta de cilindrar y afinar
ISO 452 Herramienta de roscado exterior
ISO 453 Herramienta de roscado interno
ISO 454 Herramienta de ranurado interno
Fuente: Elaborado propia en base en Appold et al. (1984).
80
7.4.1. Cilindrado recto
El buril de cilindrado recto (Ver Figura 37), se emplea para mecanizar superficies exteriores
al igual que conos.
7.4.2. Cilindrado acodado
El buril de cilindrado acodado (Ver Figura 38), se emplea para el cilindrado, refrentado y
achaflanado (consiste en matar los cantos exteriores).
7.4.3. Cilindrado y refrentado en ángulo
El buril de cilindrado y refrentado en ángulo (Ver Figura 39), se emplea para obtener un
mejor acabado y para el refrentado escalonado o cilindrado con esquinas muy marcadas.
7.4.4. Torneado frontal
El buril de torneado frontal (Ver Figura 40), se emplea para llevar a cabo ranuras de
revolución de gran dimensión.
7.4.5. Refrentado
El buril de refrentado (Ver Figura 41), se emplea para afinar, realizar rebajes y refrentados.
7.4.6. Tronzado
El buril de tronzado (Ver Figura 42), se emplea para mecanizar gargantas, ranuras de pequeña
dimensión o para trozar un material y la punta de su filo posee un saliente relativamente
estrecho.
7.4.7. Mandrilado
El buril de mandrilado (Ver Figura 43), se emplea para cilindrar interiormente o achaflanar
las aristas de un agujero.
81
7.4.8. Mandrilado y refrentado
El buril de mandrilado y refrentado (Ver Figura 44), se emplea para mandrilado y refrentado
del fondo de los agujeros ciegos.
7.4.9. De punta de cilindrar y afinar
El buril de punta de cilindrar y afinar (Ver Figura 45), se emplea con el propósito de disminuir
la rugosidad, obteniendo un mejor acabado.
7.4.10. Roscado exterior
El buril de roscado exterior (Ver Figura 46), se emplea para rebajar de forma helicoidal la
pieza en su exterior formando una rosca, la geometría de su filo cortante es puntiagudo y
desplazada hacia uno de sus laterales con la finalidad de obtener un mayor acceso a la
superficie a ser mecanizada.
7.4.11. Roscado interior
El buril de roscado interior (Ver Figura 47), se emplea para el mecanizado de una rosca en la
parte interior del material
7.4.12. Ranurado interior
El buril de ranurado interior (Ver Figura 48), se emplea para entallado y el mecanizado de
gargantas interiores
7.4.13. Moleteado
El buril de moletear (Ver Figura 49), se encuentra provisto de rodillos templados en cada uno
de sus extremos, es empleada con el propósito de grabar sobre la superficie exterior del
material el patrón que posee el rodillo, a consecuencia de la presión que se le imprime.
82
Figura 37. Buril de cilindrado recto
a) Isométrico
b) Vista superior c) Direcciones de avance
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
IZQDER
20°
90°1
83
Figura 38. Buril de cilindrado acodado
a) Isométrico
b) Vista superior c) Direcciones de avance
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
IZQDER
45°1
84
Figura 39. Buril de cilindrado y refrentado en ángulo
a) Isométrico
b) Vista superior c) Direcciones de avance
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
IZQDER
80°
1
85
Figura 40. Buril de torneado frontal
a) Isométrico
b) Vista superior c) Direcciones de avance
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
1 a 3°
1
RAD
86
Figura 41. Buril de refrentado
a) Isométrico
b) Vista superior c) Direcciones de avance
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
IZQDER
65°
5°
1
87
Figura 42. Buril de tronzar
a) Isométrico
b) Vista superior c) Direcciones de avance
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
DER IZQ
91°
1
88
Figura 43. Buril de mandrilado
a) Vista superior b) Isométrico
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
15°
1
89
Figura 44. Buril para mandrilar y refrentar
a) Vista Superior b) Isométrico
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
20°
5°
1
90
Figura 45. Buril de punta para cilindrar y afinar
a) Isométrico
b) Vista superior c) Direcciones de avance
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
DER IZQ
RAD
80°
1
91
Figura 46. Buril para roscado exterior
a) Isométrico
b) Vista superior c) Direcciones de avance
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque.
Fuente: Elaboración propia
DER IZQ
60°1
92
Figura 47. Buril para roscado interior
a) Vista superior b) Isométrico
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque
Fuente: Elaboración propia
60°
1
93
Figura 48. Buril para ranurado interior
a) Vista superior b) Isométrico
Normas:
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del ángulo de ataque
Fuente: Elaboración propia
1
94
Figura 49. Herramienta para moletear
a) Vista superior
b) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777
Vista interrumpida según NTC1777.
Designaciones:
1. Patrón del rodillo, dependiendo este de cada caso en particular entre moleteado (recto,
helicoidal o cruzado)
2. Rodillo característico de la moleta
Fuente: Elaboración propia
1
2
95
7.5.El proceso de torneado
El proceso de torneado permite realizar operaciones internas (Ver Figura 50) y externas (Ver
Figura 51). Las internas corresponden aquellas que se generara cuando la trayectoria de la
herramienta de corte es paralela al eje de rotación del material generando un mecanizado de
forma axial. Algunas de las operaciones son: taladrado, ranurado interno, roscado interno y
mandrilado entre otras. En el caso de las operaciones externas la trayectoria de la herramienta
puede ser paralela, perpendicular o a un ángulo respecto a el eje de rotación del material.
Algunas de las operaciones externas son: cilindrado y cilindrado cónico, ranurado, tronzado,
roscado y moleteado.
7.5.1. Cilindrado
En el cilindrado (Ver Figura 52), la herramienta avanza paralelamente al eje de rotación de
la pieza de trabajo con el fin de reducir el diámetro del material de trabajo, correspondiendo
esta reducción al doble del parámetro de profundidad que se le asigna a la operación.
7.5.2. Refrentado
En el refrentado (Ver Figura 53), se produce un plano perpendicular al eje de rotación del
torno en el extremo del material que se encuentra en voladizo haciendo avanzar el buril en
relación con la cara frontal del material, mejorando el acabado superficial de esté, cabe
mencionar que para su respectiva representación no habrá una variación en su medida
longitudinal. Esta operación se puede llevar a cabo tanto de afuera hacia dentro como desde
el centro hacia afuera para lo cual se representará la punta de herramienta alineada con el eje
de rotación.
7.5.3. Cilindrado cónico
En el cilindrado cónico (Ver Figura 54), la herramienta se desplaza de forma diagonal con el
respectivo ángulo a la conicidad requerida mientras se le proporciona un movimiento
rotacional a la pieza. Para lo cual cabe resaltar tanto el buril como la torreta se deben
representar en función del ángulo.
96
7.5.4. Torneado de contornos
En el torneado de contornos (Ver Figura 55), la herramienta sigue un contorno diferente a la
línea recta por lo cual su avance es irregular y su profundidad variable durante la operación,
con la finalidad de que la designación del movimiento de avance se acerque con mayor
claridad al proceso en realidad, esta se representa por una línea levemente ondulada.
7.5.5. Ranurado
En el ranurado (Ver Figura 56), la herramienta es movida radialmente dentro de la pieza con
el propósito de mecanizar cajas de profundidad y ancho variable, cabe resaltar que en su
respectiva representación tanto el movimiento de avance y profundidad son paralelos siempre
y cuando el ancho de la ranura sea igual al de la herramienta.
7.5.6. Tronzado
En el tronzado (Ver Figura 57), la herramienta avanza radialmente dentro de la pieza con una
profundidad mayor al radio del material provocando seccionar el material en dos partes
independientes, cabe resaltar que para la respectiva representación la longitud de la saliente
del filo cortante del buril debe ser mayor al radio de la pieza, con la finalidad de representar
la operación sin ambigüedad.
7.5.7. Moleteado
En el moleteado (Ver Figura 58), se realiza un maquinado por medio de una herramienta que
posea un relieve de un rayado regular o un patrón en la superficie de trabajo, generando
surcos o estrías con la finalidad de obtener una superficie con buen agarre manual, en lo que
se refiere a su representación el rayado de la pieza y del rodillo deben ser correspondientes.
7.5.8. Formado
En el formado (Ver Figura 59), la herramienta tiene una forma ya definida que le imparte al
material de trabajo en el transcurso del mecanizado, en esta operación siempre estarán sus
movimientos representados de forma paralela, y la representación del filo cortante del buril
corresponderá con la superficie obtenida.
97
7.5.9. Roscado exterior
En el roscado exterior (Ver Figura 60), se mecaniza una hélice de perfil variado sobre la
superficie exterior del material empleando una herramienta puntiaguda para constituir las
cuerdas roscadas en el cilindro.
7.5.10. Taladrado de centropunto
El taladrado de centropunto (Ver Figura 61) se usa para realizar puntos de centrado en piezas
de revolución, mientras la broca de centro se desplaza de forma axial al eje de rotación de la
pieza para poder facilitar algunas operaciones adicionales.
7.5.11. Taladrado
El taladro (Ver Figura 62), permite obtener agujeros coaxiales con el eje de rotación de la
pieza, avanzando la broca dentro de la pieza a lo largo de su eje, el agujero corresponderá en
igual dimensión a el diámetro de la broca en lo que la representación se refiere.
7.5.12. Ranurado interno
En el ranurado interno (Ver Figura 63), una herramienta avanza en línea paralela a su eje
para aumentar la dimensión de un orifico realizado en un proceso anterior, formando un canal
en el interior de la pieza.
7.5.13. Mandrilado
El mandrilado (Ver Figura 64), se emplea para ampliar el diámetro de un agujero realizado
previamente, igualmente se emplea para obtener mayor precisión dimensional.
7.5.14. Roscado Interno
En el roscado interno (Ver Figura 65), se mecaniza una hélice internamente en el material,
empleando una herramienta puntiaguda para constituir las cuerdas roscadas en el cilindro.
98
Figura 50. Operaciones internas en el torno
Fuente: Elaboración propia
99
Figura 51. Operaciones externas en el torno
Fuente: Elaboración propia
100
Figura 52. Operación – Cilindrado
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
A
P
V
101
Figura 53. Operación - refrentado
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
P
A
V
102
Figura 54. Operación - cilindrado cónico
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
A
V
P
103
Figura 55. Operación - torneado de contornos
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
A
P
V
104
Figura 56. Operación – ranurado
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
P A
V
105
Figura 57. Operación – tronzado
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
A
V
P
106
Figura 58. Operación – moleteado
a)I Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
P
A
V
107
Figura 59. Operación – formado
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
AP
V
108
Figura 60. Operación - roscado exterior
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
AP
V
109
Figura 61. Operación –torno- torneado de centropunto
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
A
PV
110
Figura 62. Operación – torno – taladrado
a) Isométrico
(b) Vista superior
Fuente: Elaboración propi
A
PV
111
A
P
V
Figura 63. Operación - ranurado interno
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
112
A
P
V
Figura 64. Operación – mandrilado y refrentado
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
113
AV
P
Figura 65. Operación - roscado interno
a) Isométrico
b) Vista superior
Fuente: Elaboración propia
114
Taladrado
El Taladro es una máquina-herramienta, en la cual, empleando herramientas cilíndricas
giratorias, es posible mecanizar agujeros y perforaciones (pasantes o ciegos). Por regla
general las herramientas que se utilizan en los taladros poseen varios bordes de corte o filos.
Por ejemplo, la broca cuenta con dos. Siendo posible en un taladrado generar una superficie
de revolución dentro del material o pieza.
Figura 66. Placa
Fuente: Elaboración propia
Existe una variedad importante de taladros entre ellos se encuentran los de tipo vertical, radial
(se emplea para mecanizar piezas de gran tamaño y por ende casi siempre pesadas), de banco,
múltiple y de control numérico entre otros. El taladro vertical9 se encuentra compuesto a
grandes rasgos por los elementos que se exponen en la figura 67, a continuación.
9 También llamado taladro de árbol o taladro de columna.
115
Figura 67. Partes del taladro vertical
1.Tapa de poleas
2. Interruptor giro sentido horario
3. Interruptor giro sentido antihorario
4. Manivela de avance del husillo
5. Mandril portaherramientas
6. Mesa de trabajo
7. Columna
8. Soporte de columna
9. Base
10. Cremallera
11. Manija de elevación
12. Tornillo asegurador del cabezal
13. Perilla de tensión de la banda
14. Motor
15. Tornillo asegurador de la tapa de poleas
Fuente: Elaboración propia con base en https://www.knova.com.mx/
Durante el taladrado se pueden identificar tres movimientos característicos, el movimiento
de corte (V), de avance (A) y de profundidad (P), los cuales se los proporciona la máquina-
herramienta a la herramienta a través del husillo, donde es sujetada quedando perfectamente
perpendicular al plano de la mesa de trabajo mientras la pieza se encuentra inmóvil.
Movimiento de Corte (V): se genera por la rotación de la herramienta alrededor de su
eje y a consecuencia de este van siendo arrancadas pequeñas virutas.
Movimiento de avance (A): es un movimiento rectilíneo el cual ocurre en el eje
longitudinal del husillo y corresponde al empuje que se le imparte a la herramienta,
indicando la línea de acción o trayectoria a seguir, se puede realizar de forma manual o
automática obedeciendo a la precisión requerida.
116
Movimiento de profundidad (P): es paralelo al movimiento de avance y caracteriza
la profundidad del agujero.
Figura 68. Principales movimientos del taladrado
Fuente: Elaboración propia
En el movimiento de corte es de gran relevancia indicar el correspondiente sentido de giro,
el cual se encuentra directamente ligado con el sentido de la hélice de la herramienta de corte,
motivo por el cual en función de la respectiva inclinación se podrá distinguir entre: sentido a
derecha si la inclinación se dirige en el mismo sentido de las agujas de un reloj o de sentido
a izquierda si su sentido es contrario.
117
8.1.Dispositivos de sujeción del material o la pieza
Para la sujeción del material durante un proceso de taladrado se requiere garantizar la
permanencia del material en la posición requerida para la operación y paralelamente obtener
una adecuada sujeción con el fin de evitar que por el efecto de las fuerzas durante el proceso
de mecanizado el material se pueda mover. Cada elemento de sujeción hace contacto con la
pieza en determinadas superficies, en el taller de Mecánica de la facultad tecnológica se
encuentra el juego de bridas (Ver Figura 69), para tal propósito.
Figura 69. Juego de bridas de sujeción
Fuente: Elaboración propia
118
8.1.1. Bridas de sujeción
Su finalidad es la de brindar una adecuada sujeción a las piezas adaptándose fácilmente a la
geometría de la mayoría de los materiales de trabajo (Ver Figura 70 a y b), haciendo uso de
las ranuras con las cuales viene dotada la mesa de trabajo del taladro vertical y por medio de
las cuales se puede fijar los elementos de sujeción (tornillos, bridas, calzos y tuercas)
requeridos para determinado material. Se busca garantizar una sujeción a la mesa de trabajo
que garantice el posicionamiento y mantenga la pieza en su lugar, evitando las vibraciones
durante el mecanizado.
Figura 70. Sujeción por medio de bridas
a) Suejción robusta
b) Sujeción estándar
Fuente: Elaboración propia
119
Calzo universal
Los calzos universales (Ver Figura 71), poseen un cuerpo triangular de ángulo recto y
dentado de forma escalonada (1), se pueden emplean por pares o en combinación con diversas
bridas igualmente dentadas.
Brida dentada
La brida dentada (Ver Figura 72), contiene un cuerpo que está compuesto en un extremo por
una inclinación dentada (1) con el propósito de emplearse en combinación con los calzos
universales y una ranura (2) ubicada más cerca al extremo que sujeta el material de trabajo
para permitir alojar los espárragos para la fijación con la mesa de trabajo, análogamente
también posee un rebaje (3) para obtener un mayor acceso en el proceso de mecanizado,
dependiendo de su longitud se emplea para mayores distancias de fijación.
Espárrago
La estructura de los espárragos (Ver Figura 73), se compone por un vástago roscado en sus
extremos y en el centro se encuentra liso (2), en un extremo poseen forma bombeada (3) y el
otro en forma cónica (4), estos se introducen por las ranuras con las que se encuentra dotada
la mesa de trabajo y las bridas dentadas, cabe resaltar que se puede encontrar en varios
tamaños en función de su longitud total.
Tuerca hexagonal con collar
La tuerca hexagonal con collar (Ver Figura 74), se emplea en aplicaciones donde sea
necesario apretar y aflojar con frecuencia, esta se encuentra debidamente roscada y como su
nombre lo indica es de 6 caras (1) y el resalto de la tuerca (2) hace que las arandelas no sean
necesarias.
Mesa de trabajo.
La mesa de trabajo (Ver Figura 75), tiene forma de disco, está provista de ranuras radiales
para permitir la sujeción por medio de bridas, espárragos y sus respectivos accesorios, brinda
el apoyo para el material de trabajo y permite su correcto posicionamiento
120
Figura 71. Calzo universal
a) Vista superior b) Isométrico
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Dientes escalonados
Fuente: Elaboración propia
1 11
121
Figura 72. Brida dentada
a)Vista superior b) Isométrico
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Dientes escalonados
2. Ranura para espárragos
3. Desnivel
Fuente: Elaboración propia
1
2
3
1
2
3
1
2
3
122
Figura 73. Esparrago
a)Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según
NTC1777.
Línea continua fina tipo B según
NTC1777, según NTC 1993.
Designaciones:
1. Línea representativa para indicar el límite de
rosca útil
2. Centro liso.
3. Extremo bombeado
4. Extremo libre, formado por un chaflán.
Fuente: Elaboración propia
90°
21
3
4
90°
21
3
4
90°
21
3
4
123
Figura 74. Tuerca hexagonal con collar
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Línea continua fina tipo B según NTC1777, para representar elemento roscado según NTC 1993.
Designaciones:
1. Forma hexagonal de la tuerca.
2. Collar de la tuerca.
Fuente: Elaboración propia
2
1
2
1
124
Figura 75. Mesa de trabajo
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777
Línea continua fina tipo B según NTC1777, para representar el fondo
de los filetes según NTC 1993.
Designaciones:
1. Cuerpo de la mesa
2. Rebaje de la mesa
Fuente: Elaboración propia 60°
60°
2
1
60°
60°
2
1
125
8.2.Dispositivos de sujeción de la herramienta
En lo que respecta a la sujeción de la herramienta en la fase de taladrado, el taladro posee en
su husillo un agujero cónico el cual permite la auto-sujeción de un cono morse con la
finalidad de inmovilizar con firmeza la herramienta al husillo de la máquina–herramienta,
para tal acople se requiere que el vástago de la herramienta de corte o la del portaherramientas
(para herramientas de corte de vástago cilíndrico) sea cónico para ser sujetado en el casquillo
del husillo.
La sujeción de la herramienta de corte estará en función de la estructura del vástago de esta,
siendo posible encontrar herramientas de corte con vástago cilíndrico o cónico (con una
inclinación equivalente a la conicidad de los conos morse), siendo posible identificar 3 tipos
de montaje para la sujeción de la herramienta.
Montaje directo: se realiza el montaje de la herramienta directamente sobre el eje del husillo
de la máquina siempre y cuando la conicidad de la herramienta y del husillo coincida (Ver
Figura 76a).
Montaje empleando casquillos intermedios: se emplea cuando la herramienta posee cierta
conicidad y esta no coincide con la del husillo (Ver Figura 76b).
Montaje mediante mandril portaherramientas: este permite sujetar fácilmente (brocas,
avellanadores, fresas y machos) de diversos diámetros, siendo este accionado manualmente
con una llave que permite abrir o apretar las mordazas del portaherramientas fuertemente
contra la superficie del vástago de la herramienta impidiendo que se suelte, este se fija al
husillo del taladro y es el responsable de la recepción cónica anteriormente mencionada (Ver
Figura 76c).
126
8.2.1. Cabezal.
El cabezal (Ver Figura 77), se encuentra provisto por un alojamiento para las poleas por
medio de las cuales se presentan los diferentes cambios de velocidades, proporcionadas por
el motor (1) cubiertas por una tapa (2), por seguridad, análogamente contiene el husillo (3)
el cual puede moverse verticalmente por medio de un accionamiento manual empleando una
manivela (4), y permite el acople de herramientas directamente, por medio de casquillos
intermedios o del mandril portaherramientas, igualmente posee una perilla10 de
accionamiento (5) para encender o apagar el taladro.
8.2.2. Mandril portaherramientas.
El mandril portaherramientas (Ver Figura 78), es un dispositivo el cual se acopla en el agujero
cónico del cabezal móvil para el caso específico de la fase de torneado o husillo de la
máquina, motivo por el cual tiene una conicidad tipo morse (2). Este puede ser accionado
utilizando una llave para mandril de boca circular, para lo cual el mandril está provisto por
una cremallera (3) y un agujero circular (4), también contiene mordazas regulables (5) las
cuales están dispuestas en forma radial aprisionando las brocas de vástago cilíndrico o
machuelos, se encuentra moleteado por una sección para mejorar su agarre.
10En algunos taladros se identifica como interruptor
127
Figura 76. Montajes de herramientas en el taladro
a) Montaje de herramienta directo al husillo
128
b) Montaje de herramienta con casquillos intermedios
129
c) Montaje con mandril portaherramientas
Fuente: Elaboración propia
130
Figura 77. Cabezal
a) Vista superior b) Isométrico
2
3
5
4
1
131
c) Vista frontal d) Isométrico
Normas.
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones
1. Motor.
2. Tapa de poleas.
3. Husillo
4. Manivela de avance del husillo.
5. Perilla de accionamiento.
Fuente: Elaboración propia
2
3
5
4
1
2
3
5
4
1
132
Figura 78. Mandril portaherramientas
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1
según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo
F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Mango moleteado derecha-izquierda (RGV) según DIN82.
2. Cono morse.
3. Cremallera para el movimiento del mecanismo interno.
4. Agujero circular para la boca de la llave.
5. Garras del mandril portaherramientas.
Fuente: Elaboración propia
1
5
3
4
2
3
1
5
3
4
2
3
133
8.3.Herramientas de corte
Las herramientas de corte para taladrado tienen diversas formas constructivas en virtud de
los requerimientos de la operación, siendo posible identificar un conjunto de herramientas
que se usan ampliamente en la industria metalmecánica, siendo algunas de estas; la broca
helicoidal, broca de centro, avellanador y macho de roscar, se les puede encontrar con vástago
cilíndrico o vástago cónico.
Dependiendo de las propiedades del material a mecanizar se determinarán las características
geométricas de la herramienta de corte y las variables de funcionamiento del taladrado como
su velocidad de corte.
8.3.1. Broca helicoidal
Para la broca helicoidal (Ver Figura 79), a lo que respecta a sus filos de corte están
diametralmente opuestos y su estructura física posee forma de una barra cilíndrica con dos
ranuras helicoidales (1) las cuales sirven como canales de extracción de la viruta generada
durante el proceso y determinan las aristas cortantes, estas están dispuestas a una determinada
inclinación (ángulo de hélice), que corresponderá a un valor de 30° para uso general,
análogamente la punta de la broca (2) a su vez simulara la forma de un cono caracterizado
mediante un ángulo11 normalmente de 118° pero en función del esquema se contemplara de
120°, correspondiendo este al ángulo bajo el cual están inclinados sus filos principales.
8.3.2. Avellanador
Los avellanadores (Ver Figura 80), poseen un determinado número de filos (1) que permiten
hacer rebajas en orificios de cantos vivos o avellanados en agujeros previamente
mecanizados, el avellanado cónico12 está compuesto por un vástago y una cabeza cilíndrica
de mayor diámetro, la parte cónica (2) de la cabeza puede tomar valores de (45°, 60°, 75° y
90°) dependiendo de los requerimientos.
11 Este se ajusta de acuerdo con la operación a realizar y el material de la pieza 12 Paralelamente al avellanador cónico existen los avellanadores cilíndrico cónico y cilíndrico plano
134
8.3.3. Broca de centro
La broca de centro (Ver Figura 81), es un tipo de broca relativamente corta, está se encuentra
provista en sus extremos por un avellanado a 60°, una parte cilíndrica y en la punta una
superficie cónica, esta permite generar un agujero central sobre la pieza o material de trabajo.
8.3.4. Macho de roscar
El macho de roscar (Ver Figura 82), está constituido por 2 a 4 ranuras longitudinales (1) para
facilitar el desalojo de la viruta durante la operación, dispuestas en la parte periférica de su
parte roscada formando así los filos cortantes, la parte inferior del macho de roscar es un
poco más reducida en forma cónica con el propósito de facilitar su entrada, su vástago (2) es
cilíndrico para su respectiva sujeción, igualmente posee un cuello (3) con el fin de facilitar
el mecanizado en agujeros pasantes o profundos.
135
Figura 79. Broca helicoidal
Fuente: Elaboración propia
a)Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1
según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación filos de corte con ángulo de hélice a 30°.
2. Punta de la broca a 120°.
1
20°
120°
2
1
1
20°
120°
2
1
136
Figura 80. Avellanador
Fuente: Elaboración propia
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación filos de corte.
2. Punta del avellanador a 60°
45°
1
30°
60°
2
1
45°
1
30°
60°
2
1
137
Figura 81. Broca de centro
Fuente: Elaboración propia
a)Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según
NTC1777.
Designaciones:
1. Representación filos de corte.
2. Punta a 60°.
1
1
20°
60°
32°
2
1
1
20°
60°
32°
2
138
Figura 82. Macho para roscar
Fuente: Elaboración propia
a)Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea continua fina tipo B según NTC1777, para representar
el fondo de los filetes según NTC 1993.
Designaciones:
1. Ranuras longitudinales.
2. Vástago.
3. Cuello.
1
3
2
1
1
3
2
1
139
8.4.Operaciones posibles en el taladro
Durante la fase de taladrado se pueden llevar a cabo ciertas operaciones que tengan por objeto
mecanizar agujeros de sección cilíndrica o cónica en función de los requerimientos y en
virtud de las características de la herramienta de corte, mientras esta va realizando un avance
longitudinal en el eje de rotación de la misma, siendo posible realizar, entre otras, las
siguientes operaciones: taladrado centro punteado, re-taladrado (operación que permite
aumentar el diámetro de un agujero previamente mecanizado), avellanado y roscado.
Figura 83. Operaciones posibles en el taladro
Fuente: Elaboración propia
140
8.4.1. Taladrado
La operación de taladrado (Ver Figura 84) se emplea para crear agujeros en una pieza de
trabajo, este se realiza con una herramienta en rotación que avanza en forma perpendicular a
la superficie del material de trabajo y cuyo diámetro está determinado por el diámetro de la
broca.
8.4.2. Avellanado
La finalidad de la operación de avellanado (Ver Figura 85) es la de la mecanizar el material
de tal forma que se prepare para el posterior alojamiento de la cabeza de un determinado
elemento y los cuales son diseñados para encajar dentro de la pieza, por ende, se mecaniza
los cantos vivos de un taladrado previamente mecanizado, para obtener una forma cónica en
el material.
8.4.3. Taladrado de centropunto.
Se utiliza para realizar puntos iniciales de centrado, (Ver Figura 86) localizando con exactitud
el centro y como guía para posteriores operaciones, posee un movimiento de avance
relativamente corto, a consecuencia que no penetra el material de trabajo de forma muy
profunda.
8.4.4. Roscado.
En el momento de realizar un proceso de roscado (Ver Figura 87) se emplea un macho, el
cual como consecuencia del descenso del eje principal del husillo va imprimiendo una forma
helicoidal interior sobre la superficie cilíndrica del orificio previamente taladrado.
141
Figura 84. Operación – taladrado
Fuente: Elaboración propia
a) Vista frontal b) Isométrico
V
AP
142
Figura 85. Operación – avellanado
Fuente: Elaboración propia
a) Vista frontal b) Isométrico
V
AP
143
Figura 86. Operación - taladrado de centropunto
Fuente: Elaboración propia
a) Vista frontal b) Isométrico
V
AP
144
Figura 87. Operación – roscado
Fuente: Elaboración propia
a) Vista frontal b) Isométrico
A
V
P
145
Fresado
La Fresadora es una máquina-herramienta que permite realizar mecanizados relativamente
versátiles, una diversidad importante de operaciones se realiza en esta en razón al amplio
rango de movimientos y trayectorias que, se pueden realizar en cualquiera de los tres ejes x,
y, z. El corte se realiza con ayuda de herramientas cilíndricas con múltiples filos cortantes
que giran alrededor de su propio eje. Por procesos de fresado, es posible la obtención de
superficies planas, ranuradas y talladas, entre otras (Ver Figura 88).
Figura 88. Bloque
Fuente: Elaboración propia
Las fresadoras se clasifican según la orientación del eje de giro del husillo en: verticales,
horizontales y universales. O por el número de husillos que poseen en: simplex, dúplex o
triples (Groover, 2007). Las fresadoras de tipo vertical (Ver Figura 89.a), se caracterizan
porque el eje del husillo y por ende el de la herramienta es perpendicular respecto a la mesa
de trabajo. En el caso de la fresadora de tipo horizontal (Ver Figura 89.b), cuenta con un
husillo horizontal y un brazo soporte o puente que, sostiene al eje porta- fresa trasmitiendo
146
el movimiento del husillo a la herramienta de corte. Cuando entre el carro transversal y la
mesa se ubica una placa giratoria que, permite el desplazamiento de la mesa de trabajo a un
determinado ángulo en el plano horizontal -siendo posible de esta manera mecanizar de forma
helicoidal- la fresadora es considerada universal.
Figura 89. Tipos de fresadoras según la orientación del husillo
a) Fresadora vertical
b) Fresadora horizontal
Fuente: Elaboración propia con base en Mikell (2007).
147
El carro vertical permite el desplazamiento en el eje vertical “Z” del material y posee unas
guías en su parte superior en las cuales va montado un carro transversal, este otorga el
desplazamiento en la trayectoria del eje “Y” sobre el cual va encajada una placa circular
giratoria que permite orientar la mesa de trabajo. Para realizar un proceso de fresado se
requiere de los siguientes movimientos, a saber: 1) rotación o velocidad de corte (V),
responsable del arranque de viruta y considerado en la mayoría de operaciones como el
movimiento de trabajo, 2) avance (A), que permite el desplazamiento longitudinal y
transversal de la mesa de trabajo a lo largo de los ejes “x” y “y”, y por ende también el
material o pieza de trabajo y 3) profundidad (P), le proporciona a la operación de fresado la
profundidad mediante el desplazamiento del carro vertical a lo largo del eje “Z”.
Figura 90. Principales movimientos del fresado
Fuente: Elaboración propia
148
9.1.Dispositivos de sujeción del material o pieza
Para realizar la sujeción inicialmente es necesario valorar la geometría del material o pieza,
en relación con la fase de fresado por realizar; con el fin de garantizar los puntos de apoyo y
por ende de referencia, es decir, brindar una adecuada posición e inmovilización del material.
Figura 91. Fijación por medio de juego de bridas
a) Montaje espárragos de bridas
b) Elemento fijado a la mesa de trabajo
Fuente: Elaboración propia
149
En el taller de máquinas y herramientas, de la Facultad Tecnológica, se pueden realizar los
siguientes cuatro tipos de montajes, a saber:
Directo sobre mesa de trabajo utilizando elementos de fijación, cabe mencionar que
para tal montaje debe haber una superficie de referencia mecanizada con el fin de una
adecuada nivelación.
Por medio de prensa de base fija o de base giratoria.
Mediante mesa circular divisora.
Del divisor universal y semiuniversal empleando mandriles y contrapunto como
método de sujeción para la disposición del cabezal divisor
Tabla 4. Clasificación de la sujeción según la geometría del material
MATERIAL O
PIEZA MONTAJE
-
-
-
Prismáticas
Polígonos
regulares para
mecanizado
circular de poca
precisión
150
Fuente: Elaboración propia
-
Geometría Irregular
para mecanizado
circular de precisión
-
-
Cuadradas
Polígonos regulares
-
-
Relativamente
grande
Geometría irregular
151
9.1.1. Prensa de base fija
La prensa de base fija (Ver Figura 92), permite posicionar una pieza sobre puntos de apoyo.
Por regla general, las fresadoras disponen de prensas de dos mandíbulas (1 y 3), de forma
rectangular que a su vez poseen una placa moleteada (mordaza) para un mejor agarre del
material. Una de las mandíbulas (3) está fija a la base (4), y la otra (1), puede desplazarse
longitudinalmente sobre las guías (5). La prensa se acciona manualmente con ayuda de una
manivela (2), que transmite el movimiento a un tornillo y por esa vía, a la mandíbula móvil.
9.1.2. Prensa de base giratoria
La estructura fundamental de la prensa giratoria (Ver Figura 93), se diferencia de la prensa
de base fija, precisamente en la posibilidad de permitir un movimiento de rotación sobre el
plano horizontal; giro que lo posibilita el plato circular (6) ubicado sobre la base (4) para su
respectiva fijación a la mesa de trabajo.
9.1.3. Mesa circular divisoria o divisor vertical
La mesa circular divisora (Ver Figura 94), se compone de un plato (1) con ranuras (2) en
forma de “T” que permite la sujeción por medio de bridas del material o pieza. El ángulo de
giro que, se realiza con ayuda de una escala graduada, oscila entre de 0°-360°, el cual se
controla por medio de un volante (5) y un tambor graduado (4), análogamente contiene una
base (3) que permite la fijación de esta a la mesa de trabajo (Servicio Nacional de Aprendizaje
(SENA), 1978).
9.1.4. Mesa de trabajo
La mesa de trabajo (Ver Figura 95), le brinde a la pieza y por ende a los dispositivos de
sujeción una superficie de referencia, esta se encuentra provista por ranuras longitudinales
(2) en forma de “T “con el propósito de permitir alojar en ellos algunos elementos de fijación,
paralelamente esta posee el movimiento de avance, que permite desplazar el material de
forma longitudinal, tanto a lo largo del eje “x” como del eje “y”.
152
Figura 92. Prensa de base fija
a) Vista superior b) Isométrico
4
2 1 3
5
153
|Fuente: Elaboración propia
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Mandíbula móvil.
2. Manivela.
3. Mandíbula fija.
4. Base circular.
5. Guías.
4
2 1 3
5
4
2 1 3
5
154
Figura 93. Prensa de base giratoria
a) Vista superior b) Isométrico 2
4
1 3
5
6
155
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Mandíbulas.
2. Manivela.
3. Mordazas.
4. Base.
5. Guías.
6. Plato giratorio.
Fuente: Elaboración propia
2
4
1 3
5
6
2
4
1 3
5
6
156
Figura 94. Mesa circular divisora
a) Vista superior b) Isométrico
4
1
3
56 2
157
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Plato con ranuras radiales.
2. Ranuras en forma de T.
3. Base para fijación.
4. Tambor graduado.
5. Volante.
6. Manivela.
Fuente: Elaboración propia
4
1
3
56 2
4
1
3
56 2
158
Figura 95. Mesa de trabajo
|a) Vista superior b) Isométrico
c) Vista frontal d) Vista lateral
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación ranuras para acople de bridas.
2. Ranuras longitudinales.
Fuente: Elaboración propia
1
2
1
2
1
2
159
9.1.5. Divisor Semiuniversal y Universal
El divisor universal (Ver Figura 97) y semiuniversal (Ver Figura 96) son los accesorios de
mayor importancia durante el proceso de fresado, ya que permite dividir la superficie exterior
del material en partes iguales. A grandes rasgos los divisores están compuestos por un cabezal
divisor y un contrapunto, los cuales se ajustan a la mesa de trabajo por medio de elementos
de fijación que se insertan en las ranuras. Está provisto por un cuerpo fijo que sirve como
cuna para el cuerpo orientable, el cabezal posee en uno de sus extremos un husillo con el fin
de acoplarse con el método de sujeción (Solar, 1979).
Cabezal Divisor Semiuniversal
El cabezal divisor semiuniversal (Ver Figura 99), adicionalmente contiene un plato (4) con
agujeros ubicados radialmente para girar fracciones de vuelta la manivela utilizando un perno
retráctil (6) con una punta cónica para poderse insertar en los agujeros.
Cabezal Divisor Universal
El cabezal divisor universal (Ver Figura 98), además de contener una estructura similar al
cabezal divisor semiuniversal su característica sobresaliente es la de permitir transmitirle un
movimiento rotativo a la pieza si es necesario junto con el desplazamiento longitudinal de la
mesa, este contiene una lira (5) que sirve como soporte de engranajes y las ruedas dentadas
(6) que permiten los movimientos necesarios para mecanizar hélices o espírales.
Contrapunto
El contrapunto (Ver Figura 100), se emplea para sujetar un material o pieza, de revolución,
de uno de sus extremos. En razón a los anteriores, requiere del mecanizado previo de un
agujero para contrapunto. Cuenta con una barra (1) que permite el desplazamiento
longitudinal del punto y la cual contiene un extremo cónico a 60°, esta además contiene un
volante (2) para permitir el agarre para el accionamiento longitudinal de la barra y una tuerca
(3) que permiten asegurar su posicionamiento, también tiene una base (4) que permite
sujetarla a la mesa de trabajo por medio de elementos de fijación.
160
Figura 96. Divisor semiuniversal con contrapunto
Fuente: Elaboración propia
161
Figura 97. Divisor universal con contrapunto
Fuente: Elaboración propia
162
Figura 98. Cabezal divisor universal
a) Isométrico b) Vista superior
4
1
3
5
6
2
7
163
c) Vista lateral izquierda d) Vista frontal
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo fijo.
2. Mandril de tres mordazas autocentrantes.
3. Plato divisor.
4. Manivela.
5. Lira.
6. Engranes.
7. Perno Retráctil.
Fuente: Elaboración propia
4
1
3
5
6
2
7
4
1
3
5
6
2
7
164
Figura 99. Cabezal divisor semiuniversal
a) Vista superior b) Isométrico
4
5
6
2
1
3
165
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo fijo.
2. Cuerpo orientable.
3. Mandril de tres mordazas autocentrantes.
4. Plato divisor.
5. Manivela.
6. Perno retráctil
Fuente: Elaboración propia
4
5
6
2
1
3
4
5
6
2
1
3
166
Figura 100. Contrapunto – fresadora
a) Isométrico b) Vista superior
4
2
1
3
167
c) Vista lateral izquierda d) Vista frontal
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según
NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según
NTC1777.
Designaciones:
1. Barra con punta (60°) por encima del centro.
2. Volante respectivamente con un moleteado derecha-izquierda (RGV) según DIN82.
3. Tuerca de presión.
4. Base de fijación a la mesa de trabajo.
Fuente: Elaboración propia
4
2
1
3
4
2
1
3
168
9.2.Dispositivos de sujeción de la herramienta
En las fresadoras, las herramientas se sujetan al husillo de la máquina-herramienta
con el propósito de conseguir el movimiento giratorio de corte. En el taller de máquinas y
herramientas de la Facultad Tecnológica, la sujeción de las herramientas de corte, por regla
general, se realiza de las siguientes maneras
9.2.1. Directo al husillo
En la sujeción directo al husillo (Ver Figura 101.a) la fresa o cortador se acoplan al
husillo cuando el vástago de la herramienta de corte tiene la misma conicidad del husillo,
cabe señalar que para tal montaje la herramienta de corte deberá tener adicionalmente los
respectivos chaveteros para el arrastre y el agujero roscado para el tirante de fijación.
9.2.2. En eje porta- fresa
La respectiva sujeción por medio del eje porta- fresa (Ver Figura 101.b) se emplea
cuando la herramienta de corte posee una forma de disco y un agujero central para el montaje.
Cabe señalar que, en este caso es posible que se requiera de lunetas13 de apoyo que, se acoplan
sobre las guías del brazo de soporte.
9.2.3. En porta-pinza
La sujeción empleando el porta-pinza (Ver Figura 101.a) abarca las herramientas de
corte cuyo vástago dispone de una geometría cilíndrica, es un tipo de mandril y cuyo
alojamiento permite el acople con las boquillas sujetándolas por medio de una tuerca, el
cuerpo de las boquillas es un cilindro hueco el cual posee unas ranuras de forma axial en su
superficie exterior permitiendo adaptarse al vástago de las herramientas de corte a medida
que se aprieta la tuerca de tensión que posee el porta-pinzas.
13 Estas lunetas son distintas a las que se emplean en el proceso de torneado.
169
Figura 101. Dispositivos de sujeción de herramientas
a) Montajes de herramientas en fresadora vertical
b) Montajes de herramientas en fresadora horizontal
Fuente: Elaboración propia
170
9.2.4. Cabezal vertical
El cabezal vertical de la fresadora (Ver Figura 102), contiene un husillo (1) que realiza un
movimiento vertical y el cual es accionado manualmente empleando una manivela (2) o un
volante para un avance fino (3) y la respectiva palanca de freno (4) del eje para el husillo,
análogamente se encuentra provisto por un juego de manivelas (5) para controlar la velocidad
que se le proporciona al husillo y una perilla de accionamiento (6) para controlar el encendido
y el sentido de giro.
9.2.5. Brazo de soporte
El brazo de soporte (Ver Figura 103), es parte de la fresadora horizontal y se utiliza de soporte
y sujeción para los ejes porta-fresas. Cuenta con una luneta (2) en uno de sus extremos y a
su vez la que contiene una caja cilíndrica (4) para apoyar el eje porta-fresas, adicionalmente
el brazo de soporte posee unas guías (3) que permiten el desplazamiento longitudinal de la
luneta.
9.2.6. Eje porta-fresa
El eje porta-fresa (Ver Figura 104), es un eje cilíndrico (1) con una chavetera longitudinal, y
es el responsable de transmitir el movimiento rotatorio a la herramienta por medio de la
conicidad en uno de sus extremos la cual se acopla en el husillo y análogamente dos
chaveteros de arrastre en el collar impulsor (2) que contiene, el posicionamiento de la fresa
se obtiene empleando casquillos (3) y una tuerca para (4) asegurar el apriete de la
herramienta.
9.2.7. Porta-pinzas
El mandril porta-pinzas (Ver Figura 105), se encuentra provisto por una conicidad tipo cono
morse y una tuerca de unión que posee un alojamiento para los diferentes diámetros de
boquillas, análogamente contiene unas ranuras longitudinales (1) para regular la apertura de
la boquilla empleando una llave porta-pinzas y el centro de su cuerpo se encuentra moleteado
(2) con el fin de un mejor agarre.
171
Figura 102. Cabezal
a) Vista superior b) Isométrico
4
6
5
3
2
1
172
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Husillo.
2. Manivela.
3. Volante de avance fino.
4. Palanca de bloqueo.
5. Manivelas de control de velocidades.
6. Perrilla de accionamiento.
Fuente: Elaboración propia
4
6
5
3
2
1
4
6
5
3
2
1
173
Figura 103. Brazo de soporte
a) Vista superior b) Isométrico
4
2
1
3
174
c)Vista lateral d)Vista frontal
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo del brazo de soporte.
2. Luneta del brazo soporte.
3. Guías longitudinales.
4. Caja cilíndrica de la luneta del brazo.
Fuente: Elaboración propia
4
2
1
3
4
2
1
3
175
Figura 104. Eje porta- fresa
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo cilíndrico.
2. Collar impulsor y sus respectivos chaveteros.
3. Casquillos.
4. Tuerca de apriete.
Fuente: Elaboración propia
24
1
3 24
1
3
176
Figura 105. Porta-pinzas
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según
NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según
NTC1777.
Designaciones:
1. Ranuras para llave del portapinzas.
2. Mango moleteado derecha-izquierda (RGV)
según DIN82.
3. Tuerca.
Fuente: Elaboración propia
3
1
2
3
1
2
177
9.3.Herramientas de corte
Con el fin de llevar a cabo el proceso de fresado se emplea una herramienta de corte que
recibe el nombre de fresa o cortador, el cual es un cuerpo de revolución, que posee en su
periferia un determinado número de filos cortantes o “dientes” dispuestos de forma
equidistantes respecto al eje de giro de la herramienta.
Dentro del mecanizado por fresado se pueden identificar a grandes rasgos dos disposiciones
básicas de dentado; a) el fresado periférico (Ver Figura 106.a), en el cual el eje de la
herramienta es paralelo a la superficie por mecanizar y donde trabajan los filos cortantes que
se encuentran en la periferia de la fresa y b) el fresado frontal (Ver Figura 106.b), donde el
eje de la herramienta es perpendicular a la superficie del material y donde se hace uso de los
filos dispuestos en las caras de la fresa. Según la disposición de los filos las fresas pueden
ser consideradas de dientes rectos (paralelos al eje de la fresa), helicoidales (con una
inclinación a la derecha o a la izquierda) o de doble hélice alternados influyendo directamente
en el sentido de corte (Chevalier y Bohan ,2004)
Figura 106. Tipos básicos de fresado
a) Fresado periférico b) Fresado frontal
Fuente: Elaboración propia
178
Existen numerosas variaciones en lo que a la geometría constructiva de las fresas o cortadores
se refiere cubriendo una diversa gama de operaciones, sin embargo, es posible identificar y
agrupar las de mayor uso en los siguientes segmentos.
Cilíndrica frontal: son consideradas fresas de tres cortes por poseer dientes tanto en su
periferia como en sus caras frontales, dentro de estas se pueden encontrar las fresas de
vástago
Cilíndricas periférica: poseen filos únicamente en su periferia
De disco: Son de poca longitud respecto a su diámetro, poseen forma de disco y un
agujero en el centro con un chavetero para el acople de una chaveta para transmitir el
giro.
Circulares de perfil constante: son cilíndricas y sus dientes están definidos bajo una
geometría específica con el fin de mecanizar una superficie de generatriz constante, en es
esta categoría se encontrarán las fresas de modulo y fresas angulares para la ejecución de
guías prismáticas entre otras, reproduciendo sobre la pieza su perfil.
La fresa o cortador es una herramienta de múltiples filos, sin embargo, se puede considerar
su estructura fundamental de forma parcialmente similar a las herramientas de corte de filo
simple, a razón que cada filo del cual está compuesta una fresa se puede considerar como un
filo de corte independiente (Boothroyd, 1978). Las principales características de los filos
cortantes de las fresas se encuentran estimadas en su parte cortante, siendo viable establecer
sus tres ángulos básicos (Ver Figura 107).
Figura 107. Ángulos básicos de los filos de las fresas o cortadores
Donde
α: Angulo de incidencia
β: Angulo de punta
γ: Angulo de ataque
Fuente: Elaboración propia
γ
α
β
179
La clasificación de las fresas que a continuación se revistan muestra cierta relación en función
de las operaciones de fresado que permiten y a su geometría.
9.3.1. Fresa cilíndrica
La fresa cilíndrica (Ver Figura 108), esta provista de filos solamente en su periferia, se
pueden encontrar con sus filos rectos o helicoidales, se emplea para el mecanizado de
superficies planas en paralelo al eje de la herramienta como el planeado, desbaste y afinado.
9.3.2. Fresa cilíndrica frontal.
La fresa cilíndrica frontal (Ver Figura 109), se emplea en operaciones de planeado, afinado
o en el fresado de superficies planas y rebajes en ángulo recto, su disposición es posible tanto
en la fresadora horizontal como vertical.
9.3.3. Fresa de tres cortes.
En la fresa de tres cortes (Ver Figura 110), sus dientes están dispuestos de forma recta sobre
la periferia de la fresa en forma de disco, se emplea para ranuras o canales de poca
profundidad, fresado de chavetero planos, su fijación se realiza por medio del eje porta-
fresas.
9.3.4. Fresa de modulo para engranes.
La fresa de modulo para engranajes (Ver Figura 111), tiene como principal aplicación es el
tallado de engranajes, ruedas dentadas, piñones de cadenas, ejes dentados y tornillos sin fin
entre otros, puesto que sus dientes tienen un perfil especial que permite tallarlos, su
disposición es posible tanto en la fresadora horizontal como vertical, su cuerpo es en forma
de disco.
9.3.5. Fresa frontal de dos dientes.
La fresa frontal de dos dientes (Ver Figura 112), se emplea en operaciones de mecanizado
cajas cerradas (chaveteros), esta provista por un vástago y tan solo dos filos.
180
9.3.6. Fresa angular (Isósceles).
En la fresa angular isósceles (Ver Figura 113), el tallado periférico en forma cónica está
compuesta posee un ángulo de (45°, 60°, 90°) formando el perfil simétrico de la fresa.
9.3.7. Fresa angular (cónica tipo A).
La fresa angular cónica tipo a (Ver Figura 114), corresponde al tallado periférico de un tronco
en forma cónica donde el ángulo del vértice del cono se puede encontrar de 45°, 60°, 70° y
en casos de especificaciones especiales, adicionalmente esta provista por un vástago
cilíndrico este puede variar, se emplea para el mecanizado de guías de cola de milano.
9.3.8. Fresa angular (cónica tipo B).
La estructura de la fresa angular cónica tipo b (Ver Figura 115), es análoga a la fresa angular
cónica de tipo A, su diferencia radica en el sentido de posición de la parte cónica.
9.3.9. Fresa en “T” de un corte.
La fresa en T de un corte (Ver Figura 116), se considera una fresa cilíndrica frontal, la cual
solo corta por la periferia, su ancho se mantiene constante, su principal implementación es
para el mecanizado de ranuras woodruff, pequeñas hendiduras o ranuras para lengüetas de
disco.
9.3.10. Fresa para ranurar en “T”.
La fresa para ranurar en T (Ver Figura 117), esta provista por el vástago cilíndrico, la cual
cuenta con tres cortes, se aplica para el mecanizado de ranuras en forma de T, cabe mencionar
con previa ranura central.
9.3.11. Escariador
El escariador (Ver Figura 118), está constituido por una entrada cónica pequeña y
seguidamente un cuerpo el cual se encuentra estriado con sus respectivas aristas cortantes,
estos pueden estar dispuestos de forma paralela al eje de la herramienta de corte (rectos) o
estriados en forma helicoidal donde la inclinación del rayado va en sentido opuesto al
movimiento de corte, esto con el fin de evitar que los dientes puedan quedar clavados de la
superficie del taladrado previamente mecanizado.
181
Figura 108. Fresa cilíndrica
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico a 30° respecto el eje de la herramienta de corte.
2. Agujero para el acople con un el portaherramientas.
3. Chaveta para la sujeción relativa con el portaherramientas.
Fuente: Elaboración propia
2
1
3
2
1
3
182
Figura 109. Fresa cilíndrica frontal
Fuente: Elaboración propia
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico a 30° respecto el eje de la herramienta de corte.
2. Representación de su dentado lateral en forma radial.
3. Agujero para el acople con un el portaherramientas.
32
1
32
1
183
Figura 110. Fresa de tres cortes
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico helicoidal.
2. Representación de su dentado lateral en forma radial.
3. Agujero para el acople con un el portaherramientas.
4. Chaveta para la sujeción relativa con el portaherramientas.
Fuente: Elaboración propia
2
3
41
2
3
41
184
Figura 111. Fresa de modulo para engranes
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico.
2. Agujero para el acople con un el portaherramientas.
3. Chaveta para la sujeción relativa con el portaherramientas.
Fuente: Elaboración propia
12
3
12
3
185
Figura 112. Fresa frontal de dos dientes
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Filos de corte.
2. Vástago cilíndrico.
Fuente: Elaboración propia
1
2
1
1
2
1
186
Figura 113. Fresa angular (isósceles)
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico simétrico con un ángulo de 60°.
2. Representación de su dentado lateral en forma radial.
3. Agujero para el acople con un el portaherramientas.
4. Chaveta para la sujeción relativa con el portaherramientas.
Fuente: Elaboración propia
1
4
2
31
4
2
3
187
Figura 114. Fresa angular (cónica tipo A)
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico y de la forma cónica a un ángulo α de 60°.
2. Representación de su dentado lateral en forma radial.
3. Vástago cilíndrico.
4. Rebaje con el fin de obtener una mayor profundidad de mecanizado.
Fuente: Elaboración propia
α
4
3
2
1
α
4
3
2
1
188
Figura 115. Fresa angular (cónica tipo B)
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico y de la forma cónica a un ángulo α de 60°.
2. Representación de su dentado lateral en forma radial.
3. Vástago cilíndrico.
4. Rebaje con el fin de obtener una mayor profundidad de mecanizado.
Fuente: Elaboración propia
α
4
3
2
1
α
4
3
2
1
189
Figura 116. Fresa en T de un corte
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico cruzado.
2. Rebaje con el fin de obtener una mayor profundidad de mecanizado.
3. Vástago cilíndrico.
Fuente: Elaboración propia
1
2
3
1
2
3
190
Figura 117. Fresa para ranurar en “T”
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de su dentado periférico helicoidal.
2. Rebaje con el fin de obtener una mayor profundidad de mecanizado.
3. Vástago cilíndrico.
Fuente: Elaboración propia
1
2
3
1
2
3
191
Figura 118. Escariador
a)Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación filos de corte.
2. Entrada.
Fuente: Elaboración propia
45°
30°
60°
1
2
145°
30°
60°
1
2
1
192
9.4.Algunas operaciones en la fresadora
Como consecuencia del movimiento relativo entre el material de trabajo y la herramienta en la maquina fresadora y adicionalmente
la variedad de fresas y su principal característica de movimiento circular constante es posible realizar mecanizados de forma
versátiles y flexibles, algunas de estas operaciones son las que se revistan con mayor detalle a continuación.
Figura 119. Operaciones de fresado
Fuente: Elaboración propia
193
9.4.1. Fresado frontal – periférico.
En el fresado frontal-periférico (Ver Figura 120), la herramienta de corte se encuentra a 90°
de la superficie a mecanizar, desplazándose longitudinalmente con el propósito de eliminar
progresivamente capas exteriores del material, esta al ser de menor tamaño que la pieza
requiere mecanizar tanto con sus dientes periféricos como sus dientes de borde mecanizando
en su totalidad las caras con las que hace contacto la fresa.
9.4.2. Ranurado recto.
En el ranurado recto (Ver Figura 121), se mecaniza un canal sobre la pieza de tal forma que
el ancho de la fresa a emplear corresponderá al ancho de la ranura requerida, la herramienta
se ubica de tal forma que el movimiento referente a la profundidad queda inscrito con la
altura en la que se ubica la herramienta alineada con las dimensiones de ancho de la ranura
deseada
9.4.3. Ranurado en forma de T.
Para el fresado de ranura en forma de “T” (Ver Figura 122), la herramienta se posicionada
de forma tal que al desplazar la pieza en uno de los ejes de avance se mecanice en esta la
ranura con las mismas dimensiones geométricas que la herramienta, una de sus aplicaciones
se puede visualizar en la mesa de trabajo de la fase de taladro y fresado.
9.4.4. Fresado orificio chavetero.
En lo que respecta a la operación con la finalidad realizar chaveteros (Ver Figura 123), la
herramienta se alinea con uno de los centros geométricos de las circunferencias que
componen el chavetero y se acompaña al movimiento de profundidad con uno longitudinal
generando así el chavetero.
194
9.4.5. Fresado prismático.
El fresado prismático (Ver Figura 124), muestra una cierta semejanza con el ranurado recto,
el material se mecaniza conservando las características de la herramienta de corte en el
mecanizado obtenido sobre la pieza, se emplea para el mecanizado de ranuras helicoidales,
de guías prismáticas y guías en ángulo entre otras operaciones.
9.4.6. Fresado cónico tipo A y tipo B.
Para el fresado cónico tanto de tipo A como tipo B (Ver Figura 125 y Figura 126), se requiere
posicionar la herramienta de forma que con un movimiento longitudinal y rotativo se
mecanice la pieza con la forma cónica de la fresa de vástago.
9.4.7. Escariado.
El escariado (Ver Figura 127), se considera como una operación de acabado de agujeros con
la finalidad de obtener una mejor tolerancia dimensional y análogamente proporcionar una
perfecta cilindricidad, cabe mencionar que para llevar cabo esta operación se requiere del
mecanizado previo de un agujero de un diámetro ligeramente más pequeño pues la función
principal de esta operación es la agrandar un agujero ya existente.
9.4.8. Fresados dientes de engrane.
El fresado de dientes de engrane (Ver Figura 128), consiste en utilizar una fresa de forma
para remover material, produciendo ranuras radiales regulares sobre la superficie exterior de
un cilindro, generando superficies de involuta. Este método ofrece mejores acabados y
mayores tolerancias que los demás métodos de fabricación de engranes.
195
V
P
V
Ax
Ax
V
P
V
Ax
Ax
Figura 120. Fresado frontal – periférico
a) Isométrico
b) Vista superior
c) Vista frontal
Fuente: Elaboración propia
196
VV
PP
Ax
Figura 121. Operación - ranurado recto
a) Isométrico
b) Vista frontal c)Vista lateral
Fuente: Elaboración propia
VV
PP
Ax
197
Figura 122. Operación - ranurado en forma de T
Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
V
V
Ay P
V
V
Ay P
198
V
V
Ax
P
Ax
Figura 123. Fresado orificio chavetero
a) Vista superior
b) vista frontal c) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
V
V
Ax
P
Ax
199
V
P
Ax
P
V
V
P
Ax
P
V
Figura 124. Fresado prismático
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral
Fuente: Elaboración propia
200
Ay P
V
V
Figura 125. Operación - fresado cónico tipo A
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
Ay P
V
V
201
Figura 126. Operación - fresado cónico tipo B
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
Ay P
V
V
Ay P
V
V
202
Figura 127. Operación – escariado
Fuente: Elaboración propia
a) Vista frontal b) Isométrico
AP
V
z
203
PAx
P
VV
PAx
P
VV
Figura 128. Operación - fresado de dientes de engranes
a) Isométrico
b) Vista frontal c) Vista lateral
Fuente: Elaboración propia
204
Ajuste
Las operaciones que encierra la fase de ajuste corresponden al mecanizado en ausencia de
una máquina–herramienta. Los movimientos que intervienen son proporcionados por el
operario de forma manual, y se ejecutan en compañía de una herramienta de corte manual.
10.1. Limado
Es considerada una operación manual para el mecanizado exterior o interior del
material de trabajo y de esta forma permite eliminar parte del material sobrante mediante el
arranque de pequeñas limaduras (viruta) empleando una herramienta de corte de múltiples
dientes llamada lima, esto a consecuencia del desplazamiento de sus dientes o picaduras con
forma de cincel sobre la superficie a mecanizar, permitiendo realizar infinidad de operaciones
de ajuste y acabado.
Figura 129. Operaciones de limado
Fuente: Elaboración propia
205
En el proceso de limado intervienen tres movimientos característicos, un movimiento
de avance (A), al cual se le atribuirá la trayectoria que recorre la lima en el plano paralelo a
la superficie a mecanizar, el movimiento de profundidad (P), el cual solo se encuentra
presente en el trayecto de corte y es el responsable del tamaño del desbaste que ocurra en
cada pasada, este se suministra por medio de la presión que se ejerza manualmente sobre el
mango y en algunas oportunidades en la cabeza de la lima y finalmente el movimiento de
velocidad de corte (V), el cual vence la resistencia del material al desprendimiento de viruta,
cabe resaltar que este movimiento es lineal.
Figura 130. Principales movimientos del limado
Fuente: Elaboración propia
En la operación de limado interviene un recorrido de ida y uno de regreso limitándose
solo uno de ellos a ser considerado un recorrido de corte o -de trabajo- motivo por el cual en
la carrera de retroceso consecuentemente no se aplica el movimiento de profundidad y la
lima no corta a consecuencia de la inclinación característica de los dientes.
206
10.2. Herramientas de corte para el limado
La hoja de la lima está caracterizada por una determinada cantidad de filos cortantes
que efectúan la función de corte al realizar el avance, por lo cual se puede considerar cada
diente como una herramienta de corte independiente explícitamente para la caracterización
de los respectivos ángulos de su forma, es así como se pueden identificar el ángulo de
incidencia, ataque y de filo.
Figura 131. Ángulos del diente de la lima
Donde
α: Angulo de incidencia
β: Angulo de punta
γ: Angulo de ataque
Fuente: Elaboración propia
Se pueden clasificar según la forma de su sección transversal y el picado tallado en
sus superficies, correspondiendo este último a la cantidad de dientes por unidad de longitud,
entre mayor sea esta concentración permitirá un acabo superficial de mejor calidad, de forma
análoga se distinguen entre limas de un rayado sencillo o doble14.
10.2.1. Picado sencillo
El picado sencillo corresponde a hileras de dientes paralelas entre sí, a un ángulo de
entre (60° - 80°) respecto al eje de la lima.
14 El tipo de picado a selección dependerá del material a mecanizar.
γ
α
β
207
10.2.2. Picado doble
Se compone de un picado sencillo inicial y se añade otro de forma transversal de
distinto ángulo (45° - 60°), de menor profundidad al primero siendo denominados rayado
inferior y rayado superior, también recibe el nombre de picado en cruz.15
La lima (Ver Tabla 5), está constituida por un cuerpo estriado por los respectivos
dientes talladas en sus superficies, esta a su vez contiene una hoja y cabeza (es el lado más
estrecho del cuerpo y la cual puede ser de tipo roma o puntiaguda), un talón el cual no está
tallado y una espiga que es la porción extrema de la lima y es la que sirve como acople con
el mango. Considerando la gran variedad, se clasificación según su forma transversal.
Tabla 5. Limas - sección transversal
LIMA PLANA LIMA MEDIA
CAÑA
LIMA
CUADRADA
LIMA
TRIANGULAR
Fuente: Elaboración propia
10.2.3. Lima plana
La Lima plana (Ver Figura 132), tiene sección transversal rectangular terminada en
punta roma, puede ser de picado sencillo o doble con superficie de corte en sus cuatros caras
y se emplea para limar superficies planas.
10.2.4. Lima cuadrada
La Lima cuadrada (Ver Figura 133), tiene sección transversal cuadrada terminada en
punta roma con superficie de corte en sus cuatro caras y se emplea para el limado de perfiles
angulares, ranuras, agujeros cuadrados y chaveteros entre otros.
15 El ángulo de picado estará en función por el tipo de aplicación.
208
10.2.5. Lima triangular
La Lima triangular (Ver Figura 134), tiene sección transversal formada por un
triángulo equilátero terminado en punta, sus cantos están vivos con superficie de corte en sus
tres caras y su aplicación es el limado de ángulos mayores a 60° o secciones planas.
10.2.6. Lima media caña
La Lima media caña (Ver Figura 135), tiene una sección transversal semicircular, en
forma de arco por un lado y por el otro se encuentra plana con superficie de corte en dos de
sus cuatro caras, se utiliza para el correspondiente limado de superficies cóncavas, convexas
o en posición angular menor a 60°.
209
3
2
1
3
2
1
Figura 132. Lima plana
a) Isométrico
b) Vista superior
c) Vista frontal
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777
Designaciones:
1. Cuerpo metálico grafilado de la lima.
2. Representación del picado doble a 70° y 45°.
3. Mango.
Fuente: Elaboración propia
210
Figura 133. Lima cuadrada
a) Isométrico
b) Vista superior
c) Vista frontal
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo metálico grafilado de la lima
2. Representación del picado doble a 70° y 45°
3. Mango.
Fuente: Elaboración propia
3
2
1
3
2
1
211
3
2
1
Figura 134. Lima triangular
a) Isométrico
b) Vista superior
c) Vista frontal
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo metálico grafilado de la lima.
2. Representación del picado doble a 70° y 45°
3. Mango.
Fuente: Elaboración propia
3
2
1
212
3
2
1
3
2
1
Figura 135. Lima media caña
a) Isométrico
b) Vista superior
c) Vista frontal
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo metálico grafilado de la lima.
2. Representación del picado simple a 70° y 45°.
3. Mango.
Fuente: Elaboración propia
213
10.3. Roscado manual
Es una operación de mecanizado por arranque de viruta que permite dotar a agujeros
o superficies cilíndricas, de una rosca para de esta forma poderlas montar o desmontarse
según los requerimientos y haciéndolas fácilmente intercambiables, recurriendo a
herramientas llamadas macho y terraja.
Figura 136. Elementos roscados
Fuente: Elaboración propia
Los movimientos que se requieren para el arranque de viruta en la operación de
roscado son análogos a los movimientos de taladrado, un movimiento de avance y
profundidad que se dirigirán hacia el mismo sentido y un movimiento rotatorio de corte, las
relaciones entre estos movimientos con la herramienta generan la forma helicoidal de la rosca
sobre la superficie de contacto.
214
Figura 137. Principales movimientos del roscado manual
Fuente: Elaboración propia
A consecuencia de que las operaciones de mecanizado manual no proporcionan gran precisión en sus procesos se debe
garantizar una buena sujeción de la herramienta para de esta forma no aumentar el margen de imprecisión, motivo por el cual en
la operación de roscado manual se le debe brindar a la herramienta (machos y terrajas) un elemento que le transmita el par de giro
necesario para el roscado por lo cual se emplean los giramachos y portaterrajas.
215
Tabla 6. Sujeción de herramienta para roscar
ROSCADO MONTAJE
Roscado
Exterior
Roscado
Interior
Fuente: Elaboración propia
10.3.1. Giramachos
El Giramachos (Ver Figura 138), está compuesto por un cuerpo central (1) que lleva
dos mandíbulas (2) de sujeción, una fija y otra móvil las cuales se controla su apertura por
medio de un tornillo sinfín unido a un brazo (3) de palanca moleteado (4), adicionalmente en
el centro lleva un orificio para permitir introducir las cabezas de los machos.
10.3.2. Portaterrajas
El Portaterrajas (Ver Figura 139), es un elemento que se acopla a la terraja, dispone
de unos brazos de palanca con extremos moleteados (3) y un cuerpo que a su vez contiene
una caja (1) con un agujero central (2) para acoplarse con la terraja y 2 tornillos de presión o
fijación y uno de expansión el cual permite variar su amplitud por medio de la hendidura de
la terraja.
216
1
2
3
4
1
2
3
4
Figura 138. Gira macho
a) Isométrico
b) Vista superior
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Cuerpo del giramachos.
2. Mandíbulas de apriete.
3. Brazo.
4. Punta moleteada derecha-izquierda (RGV) según DIN82.
Fuente: Elaboración propia
217
2
3
41
2
3
41
Figura 139. Portaterrajas
a) Isométrico
b) Vista superior
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Caja.
2. Agujero central
3. Brazo.
4. Punta moleteada derecha-izquierda (RGV).
Fuente: Elaboración propia
218
10.4. Herramientas de corte para el roscado
Dentro de la operación de roscado manual tanto exterior como interior se puede
identificar un mismo principio de herramienta que tiene filetes tallados en una de sus
superficies y los cuales son interrumpidos por ranuras dejando un espacio libre para desalojar
la viruta, estas análogamente forman los filos cortantes, se puede encontrar gran variedad de
perfiles de rosca y longitudes de corte.
10.4.1. Machuelos
Es una herramienta de corte que permite mecanizar roscas interiores en agujeros
previamente mecanizados. El trabajo del arranque de viruta por medio de los machuelos se
distribuye en la aplicación secuencial de un juego de tres machuelos, cada uno de ellos posee
una estructura con características propias al tipo de pasada durante la operación de roscado a
realizar (desbaste, semi-acabado y acabado) aumentando el perfil de rosca y con una
respectiva conicidad, En 1985, Appold, Feiler y Reinhard y Schmidt establece que estos
ángulos pueden ser de 4°,10° y 20° (p. 161) alrededor de su vástago tiene tallados anillos
correspondientes al orden de la operación.
Los machuelos (Ver Figura 140), corresponden a un elemento cilíndrico compuesto
por dos partes una cabeza y un vástago, la cabeza a su vez está comprendida por una entrada
cónica16 (4) y una guía que es la parte que entra en contacto con el material realizando el
respectivo tallado de la rosca y es en esta sección donde están las ranuras (1) para el desalojo
de la viruta, por su parte el vástago posee una superficie de forma cuadrada (3) en su extremo
libre con el propósito de acoplar con el giramachos.
16 Con el fin de facilitar la entrada en el agujero a mecanizar
219
Figura 140. Juego de machos de roscar
Fuente: Elaboración propia
10.4.2. Terrajas o cojinetes de roscar
La Terraja (Ver Figura 142), es una herramienta de corte la cual permite mecanizar
roscas exteriores, generando cuerdas en la superficie exterior del material.
Es un elemento cilíndrico, este posee un agujero en el centro y unas ranuras
longitudinales (1) para el desalojo de la viruta en su parte interior las cuales determinan las
aristas cortantes que entran en contacto con el eje tallándolo, esta a su vez se encuentra
avellanada a los dos lados (2) y esta provista en su periferia con 1-3 cavidades cónicas para
los tornillos de fijación del soporte de terraja, análogamente pueden tener hendidura (3) o
entalladura dependiendo si son ajustables o fijas respectivamente17.
17 La operación de roscado manual exterior se realiza en una etapa de trabajo.
220
1
4
2
5
3
Figura 141. Juego de machuelos
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
1
4
2
5
3
221
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777
Línea continua fina tipo B1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Ranuras longitudinales.
2. Representación de los filetes de rosca.
3. Representación cabeza cuadrada para el acople del giramachos.
4. Punta cónica; (4°,10° y 20°) respectivamente de izquierda a derecha. [2]
5. Grabado de vástago a base de anillos.
Fuente: Elaboración propia
222
Figura 142. Terraja
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Ranuras longitudinales.
2. Cuerpo de la terraja biselado a 45°.
3. Hendidura para darle elasticidad a la apertura-cierre de la terraja.
Fuente: Elaboración propia
1 2
3
1 2
3
223
10.5. Aserrado manual
El aserrado es una operación de desbaste la cual tiene como propósito realizar un corte
en el material de forma parcial o total transversalmente permitiendo así realizar ranuras,
ingletes y tronzados (con la función de dividir el material), para lo cual se emplea una
herramienta cortante de dientes múltiples llamada hoja de sierra.
Figura 143. Pieza tronzada
Fuente: Elaboración propia
El proceso de aserrado tiene cierta semejanza con el limado siendo así fácilmente
identificados tres movimientos representativos, un movimiento de avance (A) rectilíneo que
responde a un movimiento de vaivén sobre la superficie del material de contacto, un
movimiento de profundidad (P), que corresponde a una leve presión generada durante el
movimiento de avance para así aumentar la profundidad de trabajo y por último el
movimiento de velocidad (V) que se le imparte a la herramienta, el accionamiento en general
se proporciona por medio de una empuñadura que posee el marco.
224
Figura 144. Principales movimientos del Aserrado Manual
Fuente: Elaboración propia
Durante la operación de aserrado se distinguen dos carreras, una de ida que concierne a la carrera de trabajo y en la cual se
debe tratar de penetrar el material con el mayor número de dientes y una carrera de retroceso en donde cabe resaltar se debe anular
el movimiento de profundidad a consecuencia de que en este sentido la hoja de sierra no corta sino raspa por la orientación de sus
dientes y por el sentido de la hoja de sierra respecto al marco.
225
10.5.1. Herramienta de corte para el aserrado manual
La sierra a grandes rasgos está comprendida por una hoja de sierra recambiable que
corresponde a la parte del elemento cortante activo y es una hoja de lámina flexible la cual
se encuentra tallada por gran número de dientes, estos están dispuestos de forma ondulada o
alternada evitando el rozamiento de la hoja con las paredes laterales del corte en la pieza ,
en el caso de la disposición alternada los dientes de doblan hacia la izquierda y derecha
consecutivamente y una armadura de arco que le sirve como soporte y la conserva en su plano
de corte.
La sierra manual (Ver Figura 145), está formada por un arco (1) y consta de un
mango (2) para facilitar su manejo, una tuerca mariposa (3) acompañada por un taco roscado
(4) con el fin de tensar la hoja de la sierra (5) y en su otro extremo contiene otro taco fijo
para montar la hoja de la sierra por medio de la implementación de pasadores, la hoja de
sierra corresponde a una lámina, donde uno de sus cantos se encuentra tallado por múltiples
dientes y la cual contiene agujeros en sus extremos para fijarla con el marco.
226
2
3
4
1
5
Figura 145. Sierra manual
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Vista lateral
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Arco.
2. Mango en forma de asa.
3. Tuerca mariposa DIN315.
4. Taco.
5. Hoja de sierra.
d) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
2
3
4
1
5
227
10.6. Dispositivo de sujeción del material o la pieza
Con la finalidad de proporcionarle al material una sujeción y posicionamiento
asertivo durante las operaciones de ajuste en general, se procede a emplear mecanismos de
sujeción como el tornillo de banco.
10.6.1. Tornillo de banco
El tornillo de banco (Ver Figura 147), tiene una estructura fundamental que está
constituida por una parte fija y una parte móvil, donde la primera posee a su vez una base (1)
para inmovilizar el tornillo de banco con respecto a la mesa de trabajo por medio de pernos,
una segunda base giratoria (2) (permite desplazar el tornillo de banco un determinado ángulo)
y una superficie plana que hace la función de yunque (3), la parte móvil por su lado posee
una diapositiva (4) y una corredera (5) las cuales sirven para el almacenamiento del tornillo
y como guía durante el respectivo desplazamiento. Análogamente también contiene dos
mandíbulas (6) una fija y otra móvil dispuestas de forma paralela y en cada una de ellas
atornillada una mordaza (7) moleteada, el desplazamiento de la mandíbula móvil se realiza a
consecuencia del tornillo longitudinal (8), esté se acciona por medio de una palanca (9) que
genera que el tornillo sin fin avance de manera longitudinal.
Figura 146. Sujeción por medio de tornillo de banco
Fuente: Elaboración propia
228
2
3
5
4
6
7
91
8
2
3
5
4
6
7
91
8
Figura 147. Tornillo de banco
a) Vista superior b) Isométrico
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
2
3
5
4
6
7
91
8
229
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Base fija.
2. Base giratoria.
3. Superficie plana en la parte fija.
4. Diapositiva para el almacenamiento del tornillo sinfín.
5. Guía prismática para guiar la parte móvil.
6. Mandíbulas.
7. Mordazas.
8. Tornillo sinfín longitudinal.
9. Palanca para accionamiento manual.
Fuente: Elaboración propia
10.7. Algunas operaciones de ajuste
A razón de los movimientos proporcionados de forma manual en ausencia de una máquina
herramienta, se pueden llevar a cabo diversas operaciones de preparación y ajuste para el
posterior mecanizado de la pieza, algunas de estas operaciones son las que se revisan con
mayor detalle a continuación.
10.7.1. Operación de limado
La operación de Limado (Ver Figura 148), nos permite obtener tanto caras planas
como curvas acompañando el movimiento de avance (A), con un movimiento de profundidad
(P), actuando por fricción para desbastar a medida que se le va dando la forma deseada a la
pieza, apoyando la lima perfectamente sobre la superficie a mecanizar correspondiendo está
a su posición de trabajo, para el respectivo trabajo se empleó una lima media caña puesto es
la que mejor se adapta a la superficie a desbastar.
230
10.7.2. Operación de roscado
Las operaciones de roscado (Ver Figura 149 -150), tanto externas como internas
tienen el propósito de imprimir filetes en la superficie cilíndrica, por medio del arranque de
viruta, usando herramientas manuales, las cuales tienen tallada la forma de la rosca, por
medio del movimiento de avance (A) y profundidad (P) dirigidos hacia el fondo, y gracias al
torque proporcionado por el accionamiento manual18, la herramienta gira y avanza
removiendo la viruta necesaria para formar los filetes de la rosca.
10.7.3. Operación de aserrado
La operación de aserrado (Ver Figura 151), realiza un tronzado total o parcial al
proporcionar un movimiento de avance (A), profundidad (P) y de velocidad de corte (V) con
el fin de los dientes de forma consecutiva realicen el arranque de viruta obteniendo una
ranura, se deberá representar la superficie de pieza con un ángulo recto con respecto a las
mandíbulas simulando así la trayectoria a recorrer para obtener la ranura de corte producida,
todos los movimientos los posee la herramienta.
18 En el caso del roscado exterior, el porta-terrajas, en el roscado interior el giramachos
231
Figura 148. Operación – limado
a) Isométrico b) Vista superior
c) Vista lateral izquierda d) Vista frontal
Fuente: Elaboración propia
P
A
V
A
V
P
P
A
V
A
V
P
A
V
A
V
232
P A
V
P A
V
Figura 149. Operación - roscado exterior – manual
a)Vista superior
b)Vista frontal c) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
233
Figura 150. Operación - roscado interior – manual
a)Vista frontal b) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
P A
V
234
Figura 151. Operación – aserrado
a)Vista superior
b)Vista frontal c) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
P
A
V
A
V
P
A
V
A
V
235
Trazado
Se considera como una operación que antecede al mecanizado por arranque de viruta
y que sirve como guía para este, aportando la información de referencia como las
características y cotas requeridas para las operaciones de ajuste y mecanizado, análogamente
también sirve para facilitar la orientación y nivelación del material con respecto a la máquina-
herramienta y la herramienta de corte, plasmando de esta forma contornos exteriores, líneas
de referencia, ejes de simetría, o toda línea de corte o referencia requerida para una operación
de mecanizado posterior sobre una o varias de las superficies del materia de trabajo.
Figura 152. Trazado sobre material
Fuente: Elaboración propia
Para el trazado en general toma gran relevancia las superficies, líneas o ejes de referencia
puesto a partir de estas se relacionan las cotas para los diversos trazos, resaltando que estas
se deben trazan en primer lugar.
236
Tabla 7. Trazado y graneteado
OPERACIÓN MONTAJE
Trazado plano
Graneteado
237
Trazado al aire
Fuente: Elaboración propia
A grandes rasgos se distinguen dos tipos de trazado, el trazado plano y el trazado al
aire, el primero corresponde al trazado en una superficie plana mientras que el trazado al aire
se efectúa sobre distintas superficies o apoyada en una superficie de referencia rectificada
(mármol), cada uno llevándose a cabo según el material y la operación posterior.
238
Durante el proceso de trazado se pueden identificar tres movimiento (Ver Figura 153),
el movimiento correspondiente a; avance (A), el cual describe la trayectoria que realiza el
rayador y que puede ser tanto horizontal, vertical como circular para el caso explícito del
trazado de circunferencias y arcos, análogamente el movimiento de profundidad (P), debido
al cual se le proporciona a la operación de trazado la presión requerida para marcar la
superficie del material y generar los trazos y por último la velocidad manual que se le imparte
a la herramienta de trazado y que corresponde al movimiento de corte (V).
Figura 153. Principales movimientos del trazado
Fuente: Elaboración propia
239
11.1. Instrumentos de trazado
Los instrumentos de trazado proporcionan la medición y la trayectoria a seguir
requerida por las herramientas de trazado, a fin de preparar e inscribir los parámetros
geométricos y puntos de guía, y su respectiva posición, a razón, algunos de estos se
encuentran graduados. Todos los trazos respectivos deben realizarse a partir de una misma
línea base. Los instrumentos de trazado que se encuentran en el taller de máquinas y
herramientas, se revistan a continuación.
11.1.1. Regla.
La regla (Ver Figura 155) es un elemento de sección rectangular que se puede
encontrar graduada (2) en sistema métrico como en sistema inglés, su espesor varía entre
1mm y 5mm y puede contener una ranura (1) en el centro de su cuerpo longitudinal en caso
de utilizarse para montar sobre ella alguna escuadra ajustable (escuadra principal, escuadra
transportadora de ángulos o escuadra busca-centros).
11.1.2. Escuadra fija simple.
La escuadra fija simple (Ver Figura 156) consta de dos partes, dos brazos dispuestos
a un ángulo de 90° (1), los bordes de su lado más largo se encuentran biselados en sus dos
aristas (2) sirviendo de guía para el rayador y está no se encuentra graduada motivo por el
cual se emplea en función de inspeccionar o permitir el trazado de líneas ya delimitadas.
11.1.3. Escuadra fija con talón.
La escuadra fija con talón (Ver Figura 157) esta provista por dos partes, la hoja la
cual se encuentra graduada (1) y es de un ancho de 8mm y el brazo (2) (su parte más corta)
el cual posee un talón (3) o –resalte- 19, este se encuentra fijado para asegurar la
perpendicularidad con respecto la hoja y está provisto uno de sus extremos por un ángulo de
45° (4), la proporción entre la hoja y el talón es 1 a ¾ aproximadamente.
19 Este se apoya sobre el canto de la pieza para trazar líneas perpendiculares con respecto a este.
240
11.1.4. Escuadra falsa.
La escuadra falsa (Ver Figura 158) está compuesta por un mango (1) y una hoja
corrediza ajustable (2) permitiendo variar su ángulo de abertura como resultado de una
articulación y fijarse por medio de un tornillo de apriete (3) en la posición deseada en
compañía de una tuerca de tipo mariposa (4), por otra parte, la hoja se encuentra ranurada (5)
para permitir el desplazamiento del mango.
11.1.5. Escuadra combinada.
Es un conjunto de instrumentos, que en compañía se pueden emplear tanto como un
elemento de trazo como de inspección, compuesto por una regla graduada, y tres tipos de
escuadras ajustables; escuadra principal, escuadra transportadora de ángulos y escuadra
busca-centros, estás se deslizan sobre la regla a consecuencia de la ranura de cada elemento
(Ver Figura 154), de forma análoga las 3 escuadras cuentan con un tornillo de fijación que
permite asegurar la alineación entre la regla y el instrumento.
11.1.6. Escuadra principal.
La escuadra principal (Ver Figura 159) está provista por una cara o borde a 90° (3) y
otra cara de una longitud menor a un ángulo de 45°, igualmente contiene una burbuja de nivel
(6) con el fin de control la nivelación en el proceso de medición.
11.1.7. Escuadra transportadora de ángulos
La escuadra transportadora de ángulos (Ver Figura 160) está constituido por un
cabezal giratorio debidamente graduado de 0 a 180° (2), el cual le permite adaptarse a
cualquier ángulo, una burbuja de nivel y dos tornillos laterales (6) que sirven de freno para
asegurar su posicionamiento.
11.1.8. Escuadra busca-centros
La escuadra busca-centros (Ver Figura 161) corresponde su cabezal a la forma de una
“V” y sus dos caras rectificadas forman un ángulo de 90° (2) lo que permite encontrar el
centro de piezas cilíndricas, cuadradas u octogonal.
241
Figura 154. Montaje juego de escuadra combinada
Fuente: Elaboración propia
11.1.9. Gramil o calibrador de alturas
El calibrador de altura (Ver Figura 162) en un principio posee una base rectificada en
su superficie inferior (1), un vástago rectangular (2) que esta graduado con una escala
principal en (milímetros y pulgadas) que sirve a su vez como guía para permitir el
desplazamiento del cursor (3) con su respectivo tornillo de sujeción (4) y el cual posee una
graduación escala vernier, un tornillo de fijación (5), una barra de soporte (6) y un sujetador
para la punta de trazar (7).
242
1
2
1
2
Figura 155. Regla
Fuente: Elaboración propia
a) Isométrico
b) Vista superior
c) Vista frontal
Normas:
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Ranura para uso en conjunto con las escuadras ajustables.
2. Graduación en milímetros o en pulgadas.
243
1
2
1
2
Figura 156. Escuadra fija simple
a) Vista superior b) Isométrico
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Brazo corto sin biselado.
2. Bisel en cada arista del brazo largo.
Fuente: Elaboración propia
244
2
4
1
3
2
4
1
3
Figura 157. Escuadra fija con talón
Fuente: Elaboración propia
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Designaciones:
1. Representación de hoja graduada de sección delgada según NTC1777
2. Brazo.
3. Inglete de la escuadra.
4. Talón para apoyar sobre el canto del material.
245
1
4
3
2
5
1
4
3
2
5
Figura 158. Escuadra falsa
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según
NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según
NTC1777.
Designaciones:
1. Mango.
2. Hoja metálica de sección delgada según
NTC1777.
3. Tornillo de apriete.
4. Tuerca mariposa DIN315.
5. Ranura para graduar la regla.
Fuente: Elaboración propia
246
Figura 159. Escuadra principal
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Ranura para uso en conjunto con la regla.
2. Cara rectificada a 45°.
3. Cara rectificada a 90°.
4. Tornillo de fijación entre la escuadra principal y la regla.
5. Tuerca moleteada de estrías a ejes paralelo (RAA) según DIN82.
6. Nivel de burbuja.
Fuente: Elaboración propia
1
6
2
3
54
1
6
2
3
54
247
1
2
4
5
3
1
2
4
5
3
Figura 160. Escuadra transportadora de ángulos
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Ranura para uso en conjunto con la regla.
2. Transportador graduado entre 0° y 180°.
3. Cara rectificada.
4. Tornillo de fijación entre la escuadra ajustable y la regla.
5. Tuerca moleteada de estrías a ejes paralelo (RAA) según DIN82.
Fuente: Elaboración propia
248
2
1
34
2
1
34
Figura 161. Escuadra busca-centros
|
a) Vista frontal
b) Vista lateral c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Ranura para uso en conjunto con la regla.
2. Caras rectificadas a 45° en forma de V.
3. Tornillo de fijación entre la escuadra busca-centros y la regla.
4. Tuerca moleteada de estrías a ejes paralelo (RAA) según DIN82.
Fuente: Elaboración propia
249
Figura 162. Gramil o calibrador de altura
a) Vista superior
b) Isométrico c) Vista frontal d) Vista lateral
2
3
4
7
5
1
6
2
3
4
7
5
1
6
2
3
4
7
5
1
6
250
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Base rectificada.
2. Vástago graduado escala en milímetros y pulgadas.
3. Cursor deslizante.
4. Tornillo de freno para el vástago.
5. Tornillo de fijación para punta de trazar.
6. Barra de soporte.
7. Punta de trazar.
Fuente: Elaboración propia
11.2. Herramientas de trazado
Las herramientas de trazado son los elementos que permiten realizar los trazos en
base a la respectivas mediciones y posiciones obtenidos a través de los instrumentos de
trazado, siendo posible con ellos realizar surcos sobre la superficie del material, preparando
así al material para su posterior mecanizado.
11.2.1. Rayador
El rayador (Ver Figura 163) es una varilla con puntas (1) perfectamente afiladas en
sus extremos a un ángulo muy cerrado de aproximadamente 10°-20°, por un extremo se
encuentra recta y por el otro acodada (2) con el fin del trazado en superficies de difícil acceso
y su parte central se encuentra moleteada (3) para un mejor agarre, se emplea con el fin de
trazar líneas sobre el material.
11.2.2. Compás de trazado
El compás de trazar se encuentra constituido por 2 eslabones o –brazos- los cuales en
sus extremos terminan en punta y abren o se cierran por medio de un perno de articulación,
un resorte en forma de arco y un tornillo de ajuste con su respectiva tuerca ajustable, que
251
permite controlar la separación de las puntas, se identifican 3 variantes de compás de trazado
en función de sus características y sus aplicaciones.
11.2.3. Compás de punta:
El compás de punta (Ver Figura 164), adicional a lo mencionado anteriormente
contiene un mango para facilitar su sujeción (3) y se emplea para trazar circunferencias y
arcos en una superficie plana.
11.2.4. Compás para exteriores
La variación más representativa del compás para exteriores (Ver Figura 165) consiste
en que sus dos brazos están curvados y aplanados hacia el interior (1) facilitando la toma de
medidas exteriores y permitiendo trasladarlas.
11.2.5. Compás para interiores:
El compás para interiores (Ver Figura 166), es análogo al compás para exteriores,
pero sus brazos se encuentran curvados hacia el exterior (1), se emplea para comprobar
medidas internas y copiar esta para posteriormente reproducirla en otra superficie.
11.2.6. Granete
El granete (Ver Figura 167) está constituido por un cuerpo solido de forma ya sea
hexagonal u octogonal (1) y una punta de ataque con forma cónica (2) que dependiendo del
tipo de trazado a realizar puede ser:
Angulo de 30°: Apoyar el centro del compás para trazar circunferencias y arcos
Angulo de 60°: Trazos de referencia
Angulo de 90° y 120°: Trazos de guía para taladrados
11.2.7. Martillo de bola
El martillo de bola (Ver Figura 168) está formado por una cabeza (2) con dos partes
opuestas, una en forma de bola (3) y otra de sección plana (4), también tiene un mango de
madera de sección ovalada (1) facilitando de esta manera el agarre y calzada a la cabeza por
medio de una cuña.
252
2
3
1
2
3
1
Figura 163. Rayador
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Punta recta (ángulo recomendado de 20°).
2. Punta acodada (ángulo recomendado de 20°).
3. Moleteado derecha-izquierda (RGV) según DIN82.
Fuente: Elaboración propia
253
1
2
4
5
6
3
1
2
4
5
6
3
Figura 164. Compás de trazado
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Punta recta.
2. Perno de articulación.
3. Mango.
4. Resorte de arco de sección delgada según NTC1777.
5. Tornillo de ajuste.
6. Tuerca de ajuste.
Fuente: Elaboración propia
254
Figura 165. Compás de exteriores
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Punta curvada hacia el interior y plana.
2. Perno de articulación.
3. Resorte de arco de sección delgada según NTC1777.
4. Tornillo de ajuste.
5. Tuerca de ajuste.
Fuente: Elaboración propia
1
2
4
5
3
1
2
4
5
3
255
1
2
4
5
3
1
2
4
5
3
Figura 166. Compás de interiores
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Punta curvada hacia el exterior y plana.
2. Perno de articulación.
3. Resorte de arco de sección delgada según NTC1777.
4. Tornillo de ajuste.
5. Tuerca de ajuste
Fuente: Elaboración propia
256
Figura 167. Granete
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación del cuerpo solido hexagonal del granete.
2. Punta de (30°, 60°, 90° o 120°).
Fuente: Elaboración propia
2
1
2
1
257
1
3
4 2
1
3
4 2
Figura 168. Martillo de bola
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Mango.
2. Cabeza.
3. Extremo de cabeza redonda.
4. Extremo de cara plana.
Fuente: Elaboración propia
258
11.3. Elementos de apoyo para el trazado
Estos le proporcionan a los instrumentos y herramientas de trazado o material de
trabajo diversas superficies de apoyo que permitan llevar a cabo las operaciones de trazado
con mayor precisión, para el caso explícito del mármol y la mesa de trabajo se consideran
como puestos de trabajo para el trazado.
11.3.1. Mármol
El mármol (Ver Figura 169), es un bloque de forma rectangular o cuadrada que puede
ser de granito o de cuarzo20 y que sirve como nivelador, el cual constituye una superficie
rectificada (1) para el trazado en general y sus instrumentos21, este se coloca sobre un soporte
para niveladores (2).
11.3.2. Mesa de trabajo
La mesa de trabajo (Ver Figura 170), corresponde a una superficie de forma
rectangular (1) que sirve de apoyo para la pieza durante operaciones de trazado en general y
la cual se divide en 4 secciones o bancos de trabajo.
11.3.3. Calzo en V
El calzo en V (Ver Figura 171), tiene forma de prisma el cual en dos de sus superficies
rectificadas contiene ranuras en forma de “V” con ángulo de 90° (1) y unas ranuras
transversales (2) las cuales son paralelas entre, sirve como cara de apoyo para el material o
pieza, además de superficie de referencia.
11.3.4. Calzo en “L”
El calzo en “L” (Ver Figura 172), Consiste en una placa en forma de “L” con sus respectivas
caras adyacentes rectificadas y se encuentra provista por dos nervios. Le brinda al material
de trabajo una superficie de apoyo y un plano vertical, facilitando de esta forma el trazado
por medio del gramil.
20 También se pueden encontrar en otros materiales 21 El mármol se debe usar exclusivamente para el trazado
259
2
1
2
1
Figura 169. Mármol
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Superficie rectificada del mármol.
2. Soporte o mesa para dar una correcta nivelación.
Fuente: Elaboración propia
260
1
1
1
Figura 170. Mesa de ajuste y trazado
a) Vista superior b) Isométrico
c) Vista frontal d) Vista lateral
Normas:
Línea fina de cadena tipo G1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación de la superficie de trabajo rectangular.
Fuente: Elaboración propia
261
90°1
2
90°1
2
90°1
2
Figura 171. Calzo en V
a) Vista superior b) Isométrico
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Ranura en forma de V (90º).
2. Ranura transversal.
Fuente: Elaboración propia
262
11 1
Figura 172. Calzo en “L”
a) Vista superior b) Isométrico
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Normas:
Línea fina de segmentos tipo F1 según NTC1777.
Designaciones:
1. Representación superficie rectificada a 90º de la base.
Fuente: Elaboración propia
263
11.1. Algunas operaciones de trazado
Dentro de la fase de trazado será posible identificar operaciones de trazado plano o al
aire y su posterior graneteado de ser requerido, estas permiten realizar trazos sobre la
superficie de determinado material como guía para el posterior mecanizado, a consecuencia
de los movimientos que realizan algunas herramientas e instrumentos de trazado, estas se
exponen a continuación.
11.1.1. Plano
El trazado plano (Ver Figura 173), consiste en generar una marca en la superficie
exterior del material para lo cual se debe inclinar ligeramente el rayador (15°)22 respecto al
plano perpendicular a la superficie hacia la dirección del movimiento de avance e ir marcando
la trayectoria que el instrumento de trazado guíe, plasmando así las características deseadas
sobre el material.
11.1.2. Al aire
El trazado al aire (Ver Figura 174), se basa en trazar líneas paralelas al plano de apoyo
de la pieza, consistiendo en arañar levemente la superficie con la punta de trazar, mientras el
calibrador de altura gradúa la distancia respecto a la base y se desliza sobre el mármol
generando el trazo.
11.1.3. Graneteado
El graneteado (Ver Figura 175), se destina para trazar un punto de referencia o una
guía para la broca en operaciones de taladrado posteriores, marcando el punto central de una
determinada intersección de trazos y consiste en hincar la punta del granete sobre la
superficie previamente trazada, dando un golpe seco al granete con un martillo de bola, para
que este plasme un pequeño agujero en la superficie del material, cabe mencionar que el
granete debe estar a 90° grados respecto la superficie de trazado.
22 Valor sugerido
264
Figura 173. Operación - trazado plano
a) Vista superior c) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
P
A
V
A
V
265
A
Vp
p
VA
Figura 174. Operación - trazado al aire
a) Vista superior b) Isométrico
266
A
Vp
p
VA
c) Vista frontal d) Vista lateral derecha
Fuente: Elaboración propia
A
Vp
p
VA
267
P A
V
P A
V
Figura 175. Operación – graneteado
a) Vista superior
b) Vista frontal c) Isométrico
Fuente: Elaboración propia
268
Hoja de proceso y esquemas de representación
La revisión de los antecedentes realizada en el marco del presente trabajo muestra
que, por regla general el diseño de los formatos de hojas de procesos responde a los
requerimientos de cada empresa o institución académica. Así por ejemplo, se evidencia como
es más clara y asertiva una representación esquematizada de la pieza en su estado final, que
está representada en 3D, como el caso de la hoja de procesos de TEINCO, tal representación
no se encuentra normalizada y no permite visualizar las medidas a controlar, las cuales se
presentan el algunos casos en las observaciones, mientras que en otros se deja a criterio del
operario, de igual forma esta carece de elementos fundamentales, como la representación
esquematizada de las diversas operaciones con sus dispositivos de sujeción del material y la
herramienta corte, las cuales sí se evidenciaron en la hoja de procesos del Politécnico ETI
representando con claridad el proceso de mecanizado y facilitando su interpretación.
Adicionalmente el concepto de operación diverge entre una y otra propuesta, mientras
en la de TEINCO se omite la respectiva categorización entre fase, subfase y operación la hoja
de procesos de ULHI lo expone con gran claridad, permitiendo esto gestionar con mayor
facilidad la respectiva documentación, cabe resaltar que la respectiva fase guarda gran
relación con la máquina-herramienta donde se realiza la operación. De forma análoga se pudo
evidenciar que, el apartado donde se inscribía la información referente a los parámetros de
corte es de gran relevancia puesto que con estos se configura la máquina-herramienta para
llevar el proceso de mecanizado, y estos influyen tanto en los acabados de la pieza como en
la vida útil de la herramienta, por lo cual es pertinente tenerlo es la documentación de la
respectiva operación.
Pese a las diferencias, los tres formatos analizados consideran datos comunes, es
decir, aquellos que se podrían considerar imprescindibles en cualquier formato de hoja de
procesos en razón a los propósitos que persigue, se trata de la información concerniente a las
máquinas-herramientas y herramientas de corte a usar en cada una de las operaciones,
instrumento de control, el material de la pieza a fabricar y los tiempos estimados de
operación; además las operaciones deben describirse y numerarse de forma consecutiva.
269
A lo anterior hay que agregar que, Carrasco y Marroquín (2013) pone en evidencia
que, por tratarse de un proceso de formación además de los aspectos articulados a las
necesidades industriales se deben considerar otros relacionados con los conocimientos que
deben adquirir los estudiantes para que, en calidad de futuros profesionales, puedan asumir
tareas relacionadas con la selección, implementación y control de procesos de fabricación
con arranque de viruta.
A lo anterior, se suman los contenidos académicos y propósitos de formación
definidos en los espacios académicos de Dibujo de Taller Industrial y Procesos de
Mecanizado I en los cuales se plantean como prioridades en función de la formación la
identificación de las operaciones manuales referentes al trazado y el ajuste, además de la
implementación de sus respectivos instrumentos de trazado, y la incorporación de los
conocimientos y representación referentes a las maquinas- herramientas y sus herramientas
de corte, dispositivos de sujeción y las condiciones de corte: Velocidad, Avance y
Profundidad de corte que se requieren para su funcionamiento. Siendo posible evidenciar
que, las operaciones que se llevan a cabo de forma manual se les atribuye la implementación
de un instrumento adicional a la herramienta de trazado, por lo cual a pesar de referirse la
herramienta de corte y trazado eventualmente al mismo procedimiento de remoción de viruta,
en lo concerniente a el instrumento se requiere hacer una distinción. Análogamente se
identificó dentro de los dispositivos de sujeción se deben diferenciar entre dispositivos de
sujeción para el material y para la herramienta de corte
Dentro del presente análisis a los syllabus de las asignaturas de Dibujo de Taller
Industrial y Procesos de Mecanizado I, fue factible identificar la uniformidad de conceptos
referidos a la implicación de las tolerancias geométricas y dimensionales en la representación
de una operación.
También es necesario considerar algunos elementos que, surgen del trabajo de campo
realizado, lo cual revelo que adicionalmente de contener todo proceso de mecanizado un
dispositivo de sujeción y una herramienta de corte se requiere adicionalmente en algunas
operaciones con exactitud la implementación de “accesorios” a razón de complementar la
función que desempeña otro dispositivo durante el proceso con el fin de garantizar el asertivo
posicionamiento de la pieza, dentro de esta fase de forma paralela se establecieron los
270
tiempos que a criterio de los autores representan a gran rasgo un proceso de mecanizado,
donde cabe mencionar se segmento según el proceso que se puede llevar entre: tiempo de
mecanizado si se emplea una máquina-herramienta, y tiempo manual si por el contrario se
trata de un proceso de trazado o ajuste. Finalmente, para cualquiera de los dos casos un
tiempo destinado al control dimensional y geométrico de la pieza resultado de la operación.
Específicamente, en la etapa de prueba que, puso en evidenciar la relación entre la
fase con la máquina-herramienta no incluía con certeza las operaciones de ajuste y trazado,
a razón que el lugar donde se llevaba a cabo estos procesos no tenía relación con la fase que
encerraba sus respectivas operaciones, motivo por lo cual fue necesario distinguir entre fase
y puesto de trabajo donde este último evocara tanto a la máquina-herramienta como banco
de ajuste o el mármol.
12.1. Formato hoja de procesos
El análisis de los aspectos que, consideran los párrafos anteriores constituye el
referente a partir del cual se propone el formato de hoja de procesos a considerar para el
desarrollo de las operaciones de trazado, ajuste y arranque de viruta que, se llevan a cabo en
el Taller de Mecánica en el proceso de formación de los tecnólogos en mecánica industrial.
Es decir que, el formato de hoja de proceso (Ver Figura 176) considera tantos elementos
propiamente derivados de los requerimientos de los procesos de fabricación industrial, como
aquellos requeridos en el proceso de formación de los tecnólogos, es decir, unos aspectos que
aportan al desarrollo de conocimiento de orden más general y relacionados con el perfil de
egreso definido por el programa.
271
Figura 176. Formato hoja de procesos
Fuente: Elaboración propia con base en los syllabus de Dibujo de Taller Industrial y Procesos de Mecanizado I
272
12.1.1. ¿Cómo diligenciar la hoja de procesos?
A continuación, se revista cada apartado de forma descriptiva con la finalidad de
servir como guía para el diligenciamiento previo de la hoja de procesos propuesta.
Nombre de la pieza
Plano: Designación alfanumérica de la pieza.
Material: Se designa el material del trabajo con su respectivo nombre normalizado.
Fase: Proceso que contiene a la operación, la designación de esta por lo general, tiene
relación con el nombre de la máquina, por ejemplo; torneado, fresado, taladrado,
ajuste y trazado entre otros.
Puesto de trabajo: Nombre del espacio o máquina-herramienta donde se llevará a
cabo la operación, designada de forma técnica y en función a la referencia interna del
taller.
Herramienta de corte: Nombre, material y las características de la sección de corte
de la herramienta necesaria para realizar la operación. Por ejemplo: diámetro de la
brocas y escariador, ángulos principales del buril, etc.
Numero de operación. De forma cronológica se comenzará una nueva numeración
en cada operación la cual estará enumera en múltiplos de 10.
Operación: Nombre de la operación, puede guardar relación con la herramienta de
corte empleada, algunos ejemplos son; cilindrado, fresado de dientes, trazado al aire
y graneteado, etc.
Instrumentos o accesorio. De ser requerido emplear algún instrumento o accesorio
adicional en la operación se deberá mencionar en este apartado, como en el caso de
apoyos complementarios y en el caso explícito de la fase de trazado para sus
respectivos instrumentos.
Dispositivo de sujeción de la pieza: Nombre técnico del dispositivo de sujeción del
material de trabajo
Dispositivo de sujeción de la herramienta: Nombre técnico del dispositivo de
sujeción que se utiliza para fijar la herramienta de corte.
273
Instrumento de control: Nombre y precisión del instrumento.
Tiempo de mecanizado: Tiempo requerido por la máquina herramienta para realizar
la operación designado en minutos.
Tiempo manual: tiempo requerido por la operación para realizar el montaje y
desmontaje de la operación y el concerniente en su totalidad en la operación de
trazado, designado en minutos.
Tiempo de control: tiempo empleado para verificar las medidas obtenidos del
proceso, designado en minutos.
Cota: Dimensión nominal a modificar en la operación, si se trata de un diámetro se
emplea el símbolo correspondiente (Ø), de lo contrario se entenderá que se trata de
una medida lineal.
Desviación: Tolerancia dimensional lineal ligada a la cota nominal respectiva, se
debe indicar seguida de sus unidades.
Ajuste:Se dejará inscrito el respectivo ajuste en relación a las cotas que así lo
requieran.
Tolerancias geométricas: Se hará uso de los diversos símbolos que designan a las
tolerancias geométricas de forma ($,r,e,j,m,h), orientación (i,{,g),
localización (l,a,d) y alineación (_,^) seguidos de su respectivo valor y por
último de la base tecnología con la que se relaciona de ser requerido.
Parámetros de corte: se inscribirá el valor de los parámetros (Velocidad de corte,
Avance, Profundidad de pasada y frecuencia de revolución) requerido para el
respectivo funcionamiento de la máquina, así como el número de pasadas requerido
para llevar a cabo la operación.
Refrigerante o lubricante. En este apartado queda inscrito el fluido que cumplirá la
función de refrigerar y lubricar durante la operación de mecanizado disminuyendo así
el rozamiento entre la herramienta con la pieza y su temperatura, además de facilitar
la evacuación de la viruta.
274
12.1.2. Recomendaciones en función de la representación esquematizada.
La herramienta de corte que interviene en la operación de fabricación se recomienda
representarla en posición de corte bien sea en la posición inicial o final. Alineadas con el
contorno visible.
Los movimientos se representan con ayuda de una flecha que se representa con línea
continua gruesa (NTC 1777). La cabeza de flecha indica la orientación y el sentido del
respectivo movimiento, su cabeza debe tener forma de un triángulo equilátero el cual este
relleno y su altura total es de 15mm, cabe resaltar que estas solo se representaran en las vistas
donde las permite ver en su totalidad, implicando ver todos los movimientos que intervienen
en una operación en concreto en una sola vista.
Figura 177. Medidas para las flechas
Fuente: Elaboración propia
La flecha se acompaña con la respectiva designación de su movimiento en letra
mayúscula; movimiento de corte (V), movimiento de avance (A), movimiento de
profundidad (P) y para el caso específico de la fase de fresado se designa el movimiento de
avance acompañado de un subíndice indicando el eje donde ocurre la trayectoria a
consecuencia de su respectivo avance longitudinal (Ax) y su avance transversal (Ay), en
función del sistema de ejes recomendado por la ISO mencionado anteriormente i23
En lo que respecta al movimiento de corte para la fase de fresado este se encuentra en
función del sentido de sus dientes coincidiendo este con el sentido del movimiento de corte.
La pieza se representará en el estado que se encuentra al finalizar la respectiva
operación
23Véase el Capítulo de Referentes teóricos numeral 5.4
15
60°
275
12.2. Medidas únicas para los esquemas de representación de operaciones
Se consideró para la elaboración de la representación de las operaciones de
mecanizado en función de la respectiva estandarización de los esquemas propuestos para
trazado, ajuste y procesos por arranque de viruta, él dimensionamiento concernientes a los
dispositivo de sujeción, determinadas en base a las medidas reales de los elementos
disponibles en el taller de máquinas herramientas y ajustadas a una escala a la cual se pueda
aprovechar el espacio útil para la representación esquematiza de la operación disponible en
la hoja de procesos, conservando así la proporcionalidad entre los elementos reales y los
esquemas.
A materia de la elaboración del esquema se recomienda:
Construir los esquemas desde el centro, a partir de la medida X y posteriormente
el resto de medidas.
Las dimensiones que no se encuentran señaladas, pueden tomarse arbitrariamente
a razón que no representan ambigüedad.
En relación a la estandarización de los dispositivos de sujeción de la fase de
torneado la medida X corresponde al diámetro o medida del material y/o
herramienta.
276
B
H D
C
C
E
X
B
H
AAD
C
C
E
X
Tabla 8. Medidas únicas para los elementos de sujeción
Medidas únicas recomendadas - torno
Mandril de tres mordazas autocentrante Medida
(mm)
A 3
B 20
C 4
D 15
E 12
H 50
Mandril de cuatro mordazas independientes
B 20
C 4
D 15
E 12
H 50
277
H
A
D
C
B
G
E
A
A
G
H
C B
CB
E
D
F
Medidas únicas recomendadas - torno
Plato de sujeción Medida
(mm)
A 15
B 9
C 6
D 18
E 11
G 42
H 65
Torreta
A 28
B 21
C 7
D 12
E 4
F 13
G 6
H 5
278
F
G
E
C
B
D
A
88,5°
60°
Medidas únicas recomendadas - torno
Cabezal móvil Medida
(mm)
A 4
B 4
C 3
D 12
E 13
F 3
G 10
H 16
J 32
L 40
Contrapunto giratorio
A 3
B 14
C 2
D 8
E 7.4
F 18
G 30
L
DH
A
J
G
F
E
B C
279
CBD A
60°
88,5°
H
J
B D A
L
F G
KC
M
E
X
88,5°
Medidas únicas recomendadas - torno
Contrapunto fijo Medida
(mm)
A 10
B 7
C 30
D 9
Mandril portabrocas
A 3
B 12
C 2
D 9
E 3
F 2
G 3
H 15
J 13
K 6
L 25
M 6
280
BX
C
A
J
XX
D
E F
H
60°60°
B
L
C
N
60° 60°
D
E
X
FG
G
J
H
P
120°x3
R
M
X
K
Medidas únicas recomendadas - torno
Luneta fija Medida
(mm)
A 30
B 13
C 5
D 5
E 7
F 8
G 2
H 78
J 31
K 47
L 46
M 25
N 6
P 39
R 24
281
B
A
C
DE
60°60°
XF
E
D
H
J
X
B
F
E
D
L
C
B
60°
G GJ
H
XX
K
X
R
60°
JX
Medidas únicas recomendadas - torno
Luneta móvil Medida
(mm)
A 30
B 13
C 5
D 5
E 7
F 8
G 2
H 70
J 34
K 30
L 60
R 29
282
CE
ED
BA
D
J
C
H
B
F
E
F
G
D
K
A
B
C
C
E
D
C
A
B
B
A
Medidas únicas recomendadas - taladro
Juego de Bridas MEDIDA
(mm)
Calzo Universal Brida Dentada
A 3 A 2 B 5 B 3 C 8 C 4 D 12 D 5 E 20 E 6
F 8
G 12 H 26 J 30 K 33
Esparrago Tuerca
A 3 A 2 B 4 B 3 C 6 C 4
D 5 E 7
BA
C
B X
XA
283
GF
E
D
B
LA
CN
JM
H
D
B
A
F
45°
P
O
GF
M
P
K
H
C
D
C
C
120°
Medidas únicas recomendadas - taladro
Cabezal MEDIDA
(mm) A 2
B 3 C 4 D 6 E 8 F 12 G 15 H 18 J 20 K 24 L 28 M 32 N 40 O 56 P 96
284
G
A
E
45°
FH
C
A
JC
BDXA
88,5°
FE
Medidas únicas recomendadas - taladro
Mandril Portaherramientas MEDIDA (mm)
A 6
B 24
C 4
D 18
E 30
F 12
G 26
H 50
J 12
285
60°
60°
B
ED
C
A
Medidas únicas recomendadas - taladro
Mesa Taladro MEDIDA (mm)
A 8
B 15
C 18
D 130
E 150
286
L
C
H
GF
A
CB
D
E
B
D
88,5°
K GD A
K
Medidas únicas recomendadas - fresa
Portaboquillas MEDIDA (mm)
A 4
B 6
C 12
D 14
E 16
F 50
G 32
H 36
K 40
L 50
287
LC
K
F
R
F
T
T
S
N
H
C
D
C
MB
H
H
G C
H
N
KG
E
FJ
JL
L
R
K
B
AC
H
F
K
B
C
P
K
B
KG
D
A
Medidas únicas recomendadas - fresa
Cabezal MEDIDA (mm)
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
F 6
G 7
H 8
J 9
K 10
L 12
M 14
N 16
P 18
R 20
S 28
T 50
288
C
NB
KD A
LB
R R
H
JS
F
A
C
GF
C
A EJ
L
M
Medidas únicas recomendadas - fresa
Brazo soporte MEDIDA (mm)
A 9 B 8 C 12 D 15 E 18 F 24 G 28 H 65 J 30 K 74 L 78 M 70 N 45 R 3 S 16
289
N
B
KL
H
E
BB
FGHC
MP
B
E
A
AC
A
A
P
G E
A
B
C B
J
D
F
Medidas únicas recomendadas - fresa
Contrapunto MEDIDA (mm)
A 2
B 3
C 4
D 5
E 6
F 9
G 10
H 13
J 15
K 18
L 19
M 21
N 25
P 27
290
B
H
R
G
C
JR
T
B
B
F B B
S
K
E
MK
F
N
B
W
EB
BA
FF
EH
W
K
P D
B D
45°
L
HX
120°
D
M
N
45°
W
Z X
Medidas únicas recomendadas - fresa
Divisor Universal MEDIDA (mm)
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
F 6
G 7
H 8
J 9
K 10
L 12
M 15
N 16
P 18
R 24
S 25
T 28
W 30
Z 32
291
S
F D
L
F
JB
B
X
E J
B
B
EG
J B
KF
M
L
B
120°
D
A
D
B
D
PN
E
45°
G
B
BH
L
45°
F
B
X
Medidas únicas recomendadas - fresa
Divisor Semiuniversal MEDIDA (mm)
A 1
B 2
D 4
E 5
F 6
G 8
H 9
J 10
K 12
L 18
M 24
N 25
P 28
S 30
292
C
KH
A
L C
J
B
G
M
M
N
C
HE
B
D
E
F
E
X
X
Medidas únicas recomendadas - fresa
Prensa Fija MEDIDA (mm)
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
F 6
G 7
H 10
J 12
K 13
L 16
M 20
N 40
293
S
B DD
HF
N
DC
A
B
PA
L
A
E
D
N
J
K
G
AM
A
J X
BX
Medidas únicas recomendadas - fresa
Prensa Giratoria MEDIDA (mm)
A 2
B 3
C 4
D 6
E 10
F 15
G 17
H 18
J 20
K 24
L 25
M 26
N 32
P 37
S 52
294
L
G
BA
DE
A
MP
N
E
C
G
BA
A
E
CG
BK H
F
D
NLP
M
DJ
Medidas únicas recomendadas - fresa
Mesa Giratoria MEDIDA (mm)
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
F 6
G 7
H 8
J 10
K 15
L 25
M 30
N 34
P 40
295
L
H
F
D
B
A CD
E
C
F
E
L
Medidas únicas recomendadas – fresa
Mesa MEDIDA (mm)
A 1
B 2
C 3
D 5
E 18
F 36
H 10
L 150
296
E
B
B
XBB X
AHAAD
B
L
K
J
H
DD
HH
E
G F
C
BC HB
Medidas únicas recomendadas - fresa
Eje Portafresas MEDIDA (mm)
A 2 B 3 C 4 D 6 E 8 F 9 G 10 H 12 J 16 K 20 L 47
297
M
A
E
E
B
C
C DX
F F
GJ
B
L
S
B
ED
LN
CH
XH
C
KJ
J
L
K
R
P
RP
DE
Medidas únicas recomendadas - ajuste
Tornillo de Banco MEDIDA (mm)
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
F 6
G 7
H 8
J 9
K 10
L 11
M 15
N 16
P 20
R 24
S 36
298
HGF
B
A D
J
C
E
E
C
D
C
B
X
Medidas únicas recomendadas - ajuste
Portaterrajas MEDIDA
(mm)
A 1
B 2
C 3
E 7
F 8
G 14
H 34
J 58
Giramachos MEDIDA
(mm)
A 1
B 2
C 3
D 6
E 7
F 16
G 36
H 60
J 10
EF
JH
GF
C
C BA
X
B
299
D
C
E
A
CD
B C
Medidas únicas recomendadas - ajuste
Escuadra fija con talón Medida
(mm)
A 2
B 5
C 15
D 25
Escuadra fija simple
A 1
B 3
C 4
D 15
E 22
C
D
B
B
A
300
K G
D
H
EA
M
C
F
J
C
B
L
ABD
GAC
C
A
B
C
A
Medidas únicas recomendadas - ajuste
Gramil o calibrador de alturas MEDIDA
(mm)
A 1
B 2
C 3
D 4
E 5
F 6
G 8
H 10
J 12
K 15
L 30
M 62
301
B
DB
E
A
CB
E
B
A
D
B
D
C
F
AB
Medidas únicas recomendadas - ajuste
Trazado MEDIDA
(mm)
Granete Rayador
A 1
A 1
B 2 B 2
C 3 C 5
D 6 D 7
E 15 E 9
F 11
302
D
D F
B
C EEB
A
D
D
A F
C
BAA
AB
Medidas únicas recomendadas - ajuste
Martillo MEDIDA
(mm)
A 2
B 3
C 4
D 5
E 6
F 34
Regla MEDIDA
(mm)
A 2
B 4
C 50
303
Fuente: Elaboración propia
Medidas únicas recomendadas - ajuste
Lima MEDIDA
(mm)
A 2
B 3
C 5
D 6
E 8
F 22
G 40
Marco de segueta MEDIDA
(mm)
A 2
B 4
C 5
D 10
E 11
F 15
G 16
H 38
J 40
K 45
G
A
C
E
H
A
J D
F
A
K
A
B
F
D
E
B
C
B
G
G
AB
304
Ejemplos de esquemas de operaciones de fabricación
13.1. Para las operaciones de torneado
Figura 178. Montaje torneado (Cilindrado)
Fuente: Elaboración propia
305
La representación de una operación de cilindrado (Ver Figura 179) considera una
vista superior que, permite visualizar tanto los dispositivos que intervienen en la sujeción de
la pieza; como la posición de la herramienta de corte con respecto a la pieza. La
representación se inicia dibujando el eje de simetría (Línea Tipo G; fina de cadena) común a
todos los elementos que, considera el esquema. Así se representa (de izquierda a derecha) el
dispositivo de sujeción de la pieza que, corresponde al mandril de tres
mordazas autocentrantes y la pieza cuya geometría corresponde a la obtenida una vez se
realiza la operación de cilindrado. La pieza se sujeta, en el extremo derecho, con ayuda del
contrapunto giratorio que, a su vez, se monta en el cabezal móvil, las líneas Tipo F
corresponden a la sección del contrapunto acoplada con el cabezal.; El corte parcial
corresponde a la representación del montaje del cono del centropunto, en el agujero
mecanizado en la pieza con ese propósito. Con respecto al eje de simetría a 90°, se representa
la herramienta en la posición donde iniciará el corte. En este caso corresponde a buril para
cilindrado y refrentado en ángulo, sujeto a una de las cuatro posiciones de la torreta.
306
Figura 179. Esquema de operación de cilindrado
Fuente: Elaboración propia
307
13.2. Para las operaciones de taladrado
Figura 180. Montaje taladrado (Perforado)
Fuente: Elaboración propia
308
La representación esquematizada de la operación de taladrado en cuestión (Ver Figura
181) comprende dos vistas, la vista de trabajo y por ende vista frontal y la vista lateral
derecha, donde se evidencia en la vista frontal la representación esquematizada de la
respectiva sujeción por medio de elementos del juego de bridas (calzo universal, brida
dentada, espárrago y tuerca hexagonal con collar) y como superficie de apoyo de estos la
mesa de trabajo, para llevar a cabo tal representación se comienza dibujando la línea de eje
(Línea Tipo G; fina de cadena) definida está, en función del eje de simetría del husillo de la
representación esquemática del cabezal, común con la herramienta de corte (broca
helicoidal), y la representación del agujero en la pieza, en calidad de representar la
herramienta en su posición de corte. El dispositivo de sujeción de la herramienta corresponde
al mandril portaherramientas y el cual a su vez se acopla al cabezal, a razón, este se representa
en líneas invisibles (Línea Tipo F1; fina de segmentos) las cuales corresponden a la sección
que acopla con el cabezal. La pieza se presenta con un corte total, con su respectivo achurado
a fin de representar los detalles de la pieza al final de la operación, teniendo en cuenta las
líneas de ejes (Línea Tipo G; fina de cadena) en cada uno de los agujeros realizados en la
pieza.
Con el fin de representar el respectivo acoplamiento de los espárragos con las bridas dentadas
y la mesa de trabajo se considera líneas invisibles (Línea Tipo F1; fina de segmentos),
indicando la continuación del espárrago dentro de la geometría de las bridas dentadas y la
mesa de trabajo. En lo que respecta con la vista lateral, se omite la representación del
dispositivo de sujeción parcialmente a fin de priorizar la geometría final del material al
finalizar la operación e igualmente se representa la línea de eje (Línea Tipo G; fina de cadena)
común para los elementos (Cabezal, mandril portaherramientas, broca helicoidal y material
de trabajo), al igual que en la vista principal, también se presenta la pieza con un corte total
309
Figura 181. Esquema de operación de taladrado
Fuente: Elaboración propia
310
13.3. Para las operaciones de trazado
Figura 182. Montaje trazado (trazado al aire)
Fuente: Elaboración propia
311
La representación esquematizada de una operación de trazado al aire (Ver Figura
183), considera una vista frontal o principal que, permite visualizar todos los elementos que
intervienen en la operación (Dispositivo de sujeción, instrumento y elemento de apoyo de
trazado), y la posición relativa entre ellos, y una vista lateral derecha, que permite ver la pieza
en su estado final al terminar la operación, la representación para este caso específicamente
se inicia dibujando el mármol en la vista frontal en la parte inferior, el cual se representa en
corte a consecuencia de su dimensionalidad en relación con dispositivos restantes que
intervienen en la operación, con su respectiva línea de eje de simetría (Línea Tipo G, fina de
cadena) luego sobre la superficie de este elemento se procede a dibujar la pieza con su
dispositivo de apoyo para la sujeción (Calzo en X), en su parte trasera, garantizando la
correcta perpendicularidad de la pieza respecto la superficie rectificada del mármol. En lo
referente a la vista lateral derecha se procede de forma análoga a dibujar el mármol, e
igualmente sobre su superficie, los elementos correspondientes, tomando prelación la pieza
con su respectivo eje de simetría, igualmente en (Línea Tipo G, fina de cadena) sobre el calzo
en X, el cual no puede verse en esta vista al encontrarse detrás de la pieza, además esta vista
permite ver con claridad la operación realizada, y el gramil en su posición de corte en el
punto final del trazado.
312
Figura 183. Esquema de operación de trazado al aire
Fuente: Elaboración propia
313
13.4. Para las operaciones de ajuste
Figura 184. Montaje ajuste (Aserrado)
Fuente: Elaboración propia
314
La representación de una operación de aserrado en la fase de ajuste contempla (Ver
Figura 185), una vista frontal que, permite visualizar el dispositivo de sujeción del material,
así como la posición de la pieza respecto a este, al ser un montaje sencillo, la representación
se inicia dibujando el dispositivo de sujeción del material para el caso en cuestión el tornillo
de banco, y luego sobre este, teniendo en cuenta las superficies de apoyo se dibuja la pieza,
en correspondencia con la geometría que, se obtiene una vez la operación fue realizada, y
con esta la línea de simetría (línea Tipo G, fina de cadena) según convenga, esta vista permite
visualizar el lugar del corte, para la vista lateral derecha se inicia dibujando la pieza con sus
respectivos ejes de simetría (línea Tipo G, fina de cadena) para luego a partir de las
superficies de apoyo dibujar el dispositivo de sujeción del material, en lo que respecta con la
herramienta de corte y su respectiva sujeción (sierra manual) esta se representa en su posición
de trabajo en el punto inicial.
315
Figura 185. Esquema de operación de aserrado
Fuente: Elaboración propia
316
13.5. Para las operaciones de fresado
Figura 186. Montaje Fresado horizontal (Planeado)
Fuente: Elaboración propia
317
La representación de la operación de fresado de un octágono (Ver Figura 187), considera
como principio dibujar en la vista frontal la línea de eje (Línea Tipo G; fina de cadena) la
cual para el caso específico tiene el eje de simetría en común la pieza con el dispositivo de
sujeción del material el cual, está compuesto por el cabezal semiuniversal en el extremo
izquierdo del material y el contrapunto de la fresadora en el extremo opuesto, a fin de
proporcionarle superficies de apoyo al material, análogo a esto se representa la mesa de
trabajo y el cabezal concerniente a la fresadora universal con su respectivo eje porta fresa (el
cual queda esquematizado de forma clara en la vista lateral) y la fresa relacionada con el
proceso (fresa cilíndrica) para lo cual se consideró un corte parcial con el fin de visualizar
sin ambigüedad su geometría, está a su vez se encuentra alineada con una cara del octágono
En relación a la pieza se representa está en su estado al finalizar la operación y las operaciones
antecedidas (cilindrado y centro punteado), este último requerido para permitir la sujeción
del material y para lo cual se realiza un corte parcial que corresponde a la representación del
montaje del contrapunto.
318
Figura 187. Esquema de operación de fresado octagono
Fuente: Elaboración propia
319
13.6. Para las operaciones de fresado
Figura 188. Montaje Fresado Vertical (Fresado en T)
Fuente: Elaboración propia
320
La operación de ranurado en “T” en la fase de fresado y su respectiva representación
esquematizada (Ver Figura 189) desde las vistas frontal y lateral derecha, evidencia la
esquematización de los dispositivos de sujeción requeridos durante el proceso de mecanizado
que, para el caso en cuestión la prensa de base fija y como apoyo de esta la mesa de trabajo,
representada en corte a consecuencia de su dimensionalidad en relación a los otros
dispositivos que intervienen en la operación. El eje de simetría (Línea Tipo G; fina de cadena)
del husillo del cabezal de la fresadora vertical se representa alineado con la herramienta de
corte (fresa para ranurar en “T”.), representando una sujeción directa al husillo del cabezal
indicando con líneas Tipo F (fina de segmentos) su respectivo acople.
La herramienta de corte se encuentra representada en su posición de trabajo para lo cual cabe
mencionar se alinea a la altura preestablecida con el fin de interferir con el material, está a su
vez se encuentra alineada a la forma en “T” en la vista lateral que, se obtiene en el material
al finalizar la operación.
321
Figura 189. Esquema de operación de fresado en forma de “T”
Fuente: Elaboración propia
322
Conclusiones
Sobre la recolección de información
En lo referente a la recolección de información sobre la representación esquematizada
de los de procesos de mecanizado se encontraron pocos antecedentes de estudios o
investigaciones publicadas, que se hubieran realizado con anterioridad sobre el tema,
conllevando que el proceso se inclinara con mayor peso hacia la etapa de campo.
Sobre el trabajo de campo
Se pudo evidenciar en la etapa de trabajo de campo que el taller de máquinas y
herramientas de la Facultad Tecnológica tiene dentro de su stock elementos que no pueden
ser utilizados, por los estudiantes y profesores, debido a la ausencia del utillaje
complementario correspondiente, explícitamente para algunos dispositivos de sujeción.
Gran porcentaje de herramientas de corte disponibles en el taller de máquinas y
herramientas no corresponde con las que se manejan en la industria metalmecánica
actualmente motivo por el cual explícitamente los buriles no se encuentran normalizado y se
hizo necesario basarse en la normativa ISO existente para buriles con insertos, provocando
no estar a la vanguardia en los procesos de mecanizado convencionales que se manejan en
industria y su correcta interacción con el proceso de formación.
Sobre el análisis de los datos
Dentro del análisis propuesto se evidencia la ambigüedad que existe referente a si es
conveniente o no tener en cuenta el movimiento de profundidad en la fase de taladrado y
específicamente a lo que respecta a su representación y el eje de acción que este tendría.
(Debido a que en algunos de los textos consultados se especifica como una cota, mientras en
otros no se menciona).
323
Sobre los esquemas y la estandarización
Se evidenció que, al aumentar la dificultad de la geometría de los esquemas,
dificultaba su representación a una escala reducida y por ende su respectivo acotamiento e
interpretación a razón se simplificaron al máximo sin que esto representara perder calidad
del esquema.
La estandarización de las diversas representaciones esquematizadas deja en evidencia
la correcta proporcionalidad entre los elementos que componen los distintos dispositivos y la
posición relativa entre ellos y la geometría constructiva fundamental del elemento.
Sobre la implementación de prueba
Con las implementaciones de prueba a los estudiantes del grupo de Dibujo de taller
industrial se pudo identificar la forma más asertiva para manejar la proporcionalidad de la
pieza respecto al montaje para su mecanizado, decidiendo que sea esta la que se escale a una
medida única, para de esta forma evitar un proceso extenso y difuso para obtener las
respectivas medidas de cada dispositivo.
Disponer de una estandarización interna que permita unificar la representación
esquematizada de todo el utillaje requerido para determinada operación de mecanizado pone
a disposición un recurso académico con el cual los estudiantes y docentes podrán identificar
los elementos con los cuales se tendrá interacción en las clases de Procesos de Mecanizado I
y Dibujo de Taller Industrial asociando claramente cada esquema con su respectivo elemento
dentro del taller, facilitando así su interpretación en temas concernientes a las materias.
324
Sobre futuros trabajos
Se deja la posibilidad abierta de continuar con la estandarización de la representación
esquematizada referente a los dispositivos de control y medición con la finalidad de
homogenizar y unificar el control empleado sobre las hojas de procesos y durante todo el
proceso de mecanizado.
Este proyecto puede servir como base para futuras investigación o trabajos referentes
al dibujo de taller y específicamente la estandarización de elementos que se integren al
inventario o futuras mejoras.
325
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