Estados Superficiales

5/12/2018 Estados Superficiales - slidepdf.com

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Técnicas de Fabricación Mecánica para el Mantenimiento y Montaje 1º MEI

ESTADOS SUPERFICIALES

1. Acabado de las superficies.

El aspecto que presenta una superficie depende fundamentalmente del

material con que está fabricada la pieza y de su proceso de conformación.

En cuanto al proceso, existe una implicación económica relacionada con el

proceso de fabricación por lo que el grado de acabado superficial debe reunir dos

condiciones:

- Calidad mínima: La calidad de la superficie debe ser suficiente para que la

pieza cumpla su función. (menor coste).

- Calidad máxima: la calidad de las piezas debe ser compatible con el

costo de la pieza y por tanto no debe ser mayor que la necesaria. (mayor

coste).

Mediante las tolerancias dimensionales y geométricas (de forma y posición), se

garantizan la intercambiabilidad de piezas dentro de un conjunto, pero no se

garantiza el estado de las superficies de la pieza, factor que influye en el

funcionamiento del mecanismo.

Al igual que es imposible fabricar con exactitud una forma, tampoco es posible

obtener con exactitud un acabado superficial requerido. Este se encontrará dentro de

unos límites más o menos grandes. Las imperfecciones superficiales se clasifican

en:

- rugosidades, producto de las huellas de la herramienta que se emplea para

fabricar la pieza, y (a)

- ondulaciones, causadas por los desajustes de las máquinas-h erramienta

utilizadas en el mecanizado. (b)

- Ambos defectos pueden aparecer conjuntamente. (c)

2. Tipos de superficies.

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La función que realiza una superficie depende de las relaciones que tenga con las

superficies de otras piezas. En base a ello, las superficies se clasifican en:

2. Definición y medida de la rugosidad superficial.

En la mayor parte de los caso s, las superficies sin mecanizar presentan susuperficie con rugosidades sin ninguna dirección preferente. El tamaño de dichas

rugosidades depende del proceso de fabricación de la pieza en bruto.

El proceso de mecanizado, además de reducir la rugosidad inicial, introduce

estrías en la superficie de la pieza según la dirección en que se produce el

arranque del material.

La figura, muestra la pieza torneada y la dirección de las estrías. (se genera una

orientación de la rugosidad, adoptando la superficie la forma de una sucesión de

valles y crestas).

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Superficies de apoyo: son las que están en contacto

estático con otras superficies ajenas a la pieza. Tales

piezas posicionan la pieza o sirven de apoyo para otras

piezas.

Superficies funcionales: son las que están en contacto

dinámico con otras, produciéndoseun deslizamiento

relativo entre ambas superficies. (deslizamiento: guías

de ejes, rodadura: pistasde rodamientos) (mín.coef. Roz.

<Pérdida de energía).

Superficies libres: son las que no están en contacto con

otras, siendo su misión principal la de definir la forma de

la pieza.




Para la determinación de la rugosidad superficial se emplean rugosímetros,

que determinan electrónicamente el perfil del material en una sección transversal

con respecto a la dirección de las estrías.

- Se denomina rugosidad a la media aritmética de las desviaciones de la curva

del perfil con respecto a la línea media. Para ello se fija una magnitud,

denominada longitud básica, donde actuará el rugosímetro. La línea

media se obtiene por procedimiento matemáticos como el método de los

mínimos cuadrados.

- Si se tiene la curva de la figura, la rugosidad Ra, se estimaría, con un valor

muy aproximado al real, como:

Siendo los an las alturas y profundidades de las crestas y los valles respectivamente.

3. Clases de rugosidad.

Los valores de la rugosidad R a, se clasifican en una serie de intervalos o

clases, denominados de forma N x, siendo x un número del 1 al 12, según se indica

en la siguiente tabla:

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Rugosidad R a ( µ m) Clase de Rugosidad

50 N12

25 N11

12,5 N10

6,3 N9

3,2 N8

1,6 N7

0,8 N6

0,4 N5

0,2 N4

0,1 N3

0,05 N20,025 N1

A efectos de referencia, se pueden establecer los siguientes grados deapreciación visual y al tacto:

• N9-N10- Las marcas de mecanizado se aprecian con la vista y con el

tacto.

• N7-N8: Las marcas de mecanizado se aprecian con la vista pero no con

el tacto.

• N5-N6: Las marcas de mecanizado no se aprecian ni con la vista ni con

el tacto.

• N1-N4: La superficie es especular.

4. Símbolos utilizados en los planos. Indicación de los estados

superficiales.

• En los planos para la indicación de las características superficiales, separte de un

símbolo básico, representado por dos trazos desiguales inclinados 60º respecto a

la superficie donde se apoyan (a).

• Si el mecanizado se realiza por arranque de viruta (torneado, fresado,taladrado,

cepillado, etc.), se utiliza el (b).

• Si el mecanizado debe hacerse con un proceso de conformación sin arranque de

viruta como el laminado, estirado, estampado, forjado, etc., se utiliza el (c).

• Para indicar características especiales del estado superficial. (d)

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a b c d

El valor que define la rugosidad se colocará sobre los símbolos.

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N10

•

a = Valor de la rugosidad R a en micrómetros o Número de la clase de rugosidad de N1

a N12

• b = Proceso de fabricación, tratamiento o recubrimiento.

•c = Longitud básica.

• d = Dirección de las estrías de mecanizado (Se emplearán los símbolos de la tabla

correspondiente)

• e = Sobremedida para el mecanizado.

• f = Otros valores de rugosidad (entre paréntesis).




Cuando sea necesario indicar el estado de la superficie antes y después deltratamiento se hará como se muestra en la siguiente figura:

Si es necesario indicar la dirección de las huellas producidas por las

herramientas, se emplearán los símbolos de la siguiente tabla:

5. Indicaciones en los dibujos.

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Los símbolos y las indicaciones deben orientarse de tal forma que se

puedan leer desde la base o desde la derecha del dibujo. Si no pudiera

colocarse de esta forma y el símbolo no llevara ninguna indicación, salvo la

rugosidad, puede representarse en cualquier posición, excepto la indicación

de la rugosidad que debe tener la orientación correcta.

Los símbolos se colocan directamente sobre las superficies a las que se refiere

o en su prolongación. También se puede colocar sobre una flecha directriz que apunte

a la superficie a especificar.

Para evitar redundancias, los símbolos se representarán una sola vez por

cada superficie si es posible en la vista que lleve su cota correspondiente.

Si el estado superficial fuera igual para todas las superficies debe indicarse:

•

con una nota cerca del dibujo y del cajetín

• a continuación de la marca de la pieza

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• Sólo se deberán dar indicaciones referidas a la rugosidad, sobremedidas de

mecanizado, etc. cuando sea estrictamente necesario para el buen

funcionamiento del sistema y sólo en las superficies que lo exijan. El especificar

un estado superficial determinado en una zona donde no es necesario obliga al

control de calidad de dicha especificación y aumenta los costes de producción

de la pieza.

• La indicación de estado superficial no es necesaria si el taller donde se

producen las piezas las realiza con el estado superficial exigido.

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