Mecanizado básico

Esta semana hablaremos sobre el mecanizado, es decir, de un proceso de fabricación o conformación de piezas a través de la eliminación de parte del material.

A continuación explicaremos paso a paso como realizar una pieza por mecanizado:

1. Para comenzar sera necesario marcar la superficie de nuestra pieza para, sobre esas marcas, hacer operaciones de corte, taladro, flexión,etc. Para llevar acabo estas marcas dispondremos de las siguientes herramientas:

·Trazador: herramienta de apariencia similar a un bolígrafo con punta generalmente de de metal con carburo de tungsteno.

·Granete: consiste en un cilindro de acero con punta. Este cilindro ha de ser golpeado para que deje una marca en el metal.

·Compás: suelen ser de acero para trabajar en metal. Esta compuesto por dos brazos articulados que nos permiten trazar circunferencias,arcos,etc.

2. Para trazar será necesario tomar medidas, para ubicar nuestras marcas en el lugar adecuado. Para llevar a cabo el control dimensional emplearemos las siguientes herramientas:

·Reglas de medición: se usa para medir líneas rectas.

·Escuadras: nos ofrece la posibilidad de realizar líneas paralelas de una forma rápida, ya que mediante su ángulo de 90 grados podemos hallar la perpendicular de una recta y a su vez la perpendicular de está, obteniendo con ello la línea paralela.

·Calibre: está herramienta nos permite medir diámetros interiores y exteriores, además de profundidades y longitudes y espesores.

Partes de un calibre

·Micrómetro: consiste en un tornillo micro métrico que nos ofrece el tamaño de un objeto con gran precisión (centésimas o milésimas de milímetro).

Partes

Componentes

3. Limado:
La lima se utiliza principalmente para desgastar superficies metálicas, plásticos o madera.
Se compone por una barra de acero-carbono dentada y un mango.

Dependiendo de los dientes que posea la lima y el tamaño de estos, quitara mayor o menor superficie. Las hay de diferentes formas: triangulares (ajustar ángulos inferiores a 90 grados),cuadradas (agujeros cuadrados), redondas (agujeros redondos), semiredondas y planas (superficies planas). Dependiendo de la superficie que queramos limar y la forma que queramos dar a esa superficie, deberemos utilizar una u otra lima. Para utilizar esta herramienta, es aconsejable si no imprescindible sujetar bien la superficie a limar, mediante sargentos o tornillos de banco. Una vez bien sujetada la pieza, sujetamos la lima por el mango con la mano diestra los diestros y con la zurda los zurdos, y situamos el indice y el pulgar de la otra mano en la punta opuesta al mango. Solo nos queda deslizar la lima con una fuerza no muy elevada hacia delante y hacia atrás repetidas veces (tantas como sea necesaria hasta desgastar la superficie deseada).

Es importante, una vez terminado su uso, limpiar el metal que haya podido quedar depositado en los dientes de la lima, para su buen mantenimiento.

4. Serrado manual:
Es una operación en la que a través de un corte se separan dos o más piezas eliminando material.
En el serrado manual es el operario quien aplica la fuerza y el movimiento de vaivén necesario para separar dos piezas.
La gran parte de la sierras solo cortan en un sentido, esto se debe a que el diente solo ataca en una dirección. Dichos dientes están inclinados hacia los lados alternativamente para que la ranura que se forma al serrar sea un poco más ancha, a esta inclinación se le denomina triscado.
Hay varios tipos de sierras, según el uso que necesitemos darlas:

·Sierra de bastidor: consiste en una especie de H en la que en la parte inferior se sitúa una hoja de sierra y en la superior una cuerda. La hoja de la sierra se tensa al enrollar la cuerda de la parte superior.

·Sierra de arco: consiste en un arco metálico que mantiene una hoja de sierra muy fina. El arco puede tener diversas formas y profundidades. Debido al reducido espesor de la hoja, esta deberá ser cambiada una vez se desafile.

·Serrucho universal: el serrucho universal se caracteriza por tener una hoja larga y flexible.Pese a la flexibilidad de la hoja es ideal para realizar cortes rectos, ya que su hoja es considerablemente ancha.

·Serrucho de costilla: esta variedad de sierra, se emplea fundamentalmente para realizar cortes de precisión, ya que su hoja es más delgada que la mayoría de hojas del resto de sierras, y para reducir la flexibilidad se le añade un refuerzo en la parte superior denominado costilla.

·Serrucho de punta: se caracteriza principalmente por su hoja estrecha, mediante la cual podremos hacer además de cortes rectos, cortes curvos e interiores.

·Sierra de metal: esta sierras tienen un dentado mucho más fino para permitir el corte de metal. El corte puede hacerse mediante un movimiento de vaivén. Este tipo de sierra no sirve únicamente para metal, sino que también puede cortarse con ella plástico y en algunos caso madera.

·Sierra de chapear: esta herramienta se utiliza junto con la regla de metal para efectuar un corte totalmente recto. Su uso se reduce únicamente a  a chapas de madera. Su hoja posee un conjunto de dientes sin triscar en ambos filos, ya que no realiza un corte demasiado profundo (unos pocos milímetros).

Podemos emplear sierras eléctricas que nos ayuden en estas operaciones. Estos son algunos ejemplos:

·Sierra de calar: consiste en una hoja de sierra que sube y baja alternativamente propulsada por un motor eléctrico. Son menos frecuentes, pero pueden sernos de gran utilidad en determinadas tareas, las sierras de calar con movimiento de adelante hacia a tras, para acelerar los cortes rectos.
Esta herramienta se suele utilizar para realizar cortes en madera o plástico, aunque con la hoja de corte adecuada puede cortar metales, cerámica, goma, pladur, etc.

·Serrucho eléctrico: es capaz de trabajar en madera, plástico y metal. Añadiéndole una serie de accesorios es capaz además de limar, cepillar, desoxidar y escofinar (perfilar).

·Sierra tándem: gracias a la gran potencia de su motor y a la fuerza de sus hojas, el trabajo se hace de forma rápida. Puede trabajar sobre madera, plástico, pladur y hormigón poroso.

·Sierra circular: es adecuada para realizar grandes cortes longitudinales. Tiene una guía paralela para hacer cortes paralelos al borde de un tablero y también, inclinando la base, puede realizar cortes biselados. Es ideal para trabajar en madera maciza, tableros de fibra dura...aunque mediante el control electrónico se emplean además para realizar cortes en aluminio y plástico.

·Sierra de marquetería: es una máquina estacionaria en la que una hoja de sierra o pelo metálico corta el material mediante el movimiento alternativo que adquiere. En este caso no moveremos la sierra al realizar el corte, si no que moveremos la tabla lo que deseemos cortar, lo que hace que el corte sea más preciso y seguro.

5. Taladro: 

Taladrar consiste en realizar un perforación o agujero en una superficie. Para llevar acabo esta acción dispondremos tanto de herramientas manuales como de herramientas eléctricas:

·Taladros manuales:
 
    -Barrena: consiste en una bronca con un mango perpendicular a esta. Únicamente sirve para taladrar    materiales muy blandos, principalmente maderas.

   -Berbiquí: solo se utiliza en materiales blandos (hoy en día prácticamente en desuso).

   -Taladro manual: similar al berbiquí pero con un eje que aumenta la velocidad de giro de la broca.

    Para ejercer una presión sobre la broca aun mayor que con este taladro, se emplea el taladro manual de   pecho. El aumento de presión viene dado porque este permite ejercer presión con el pecho.

·Taladros eléctricos:

   -Taladro eléctrico: al acoplar un motor eléctrico a un taladro manual, aumenta la velocidad de giro de la broca, por lo que el trabajo es mucho más sencillo de realizar. Además, mediante accesorias, esta herramienta nos permite realizar otras tareas como atornillar, limpiar, lijar, pulir, etc.
Estos taladros reciben la alimentación eléctrica bien por cable o bien por batería.

Por cable

Por batería

   -Taladro de columna: consiste en un taladro estacionario con movimiento vertical. Este se soporta mediante una mesa en la que sujetaremos la pieza a taladrar. Esta herramienta nos ofrece una mayor precisión a la hora de taladrar y una mayor seguridad, ya que evita mediante sujeciones que la pieza se mueva.

Para modificar la velocidad de giro de la broca posee una serie de poleas de diferente diámetro unidas por una correa. Al cambiar la correa de grupo de poleas (la correa siempre debe estar sujetando dos poleas situadas a la misma altura), se modifica dicha velocidad de giro.
Cada broca, dependiendo de su diámetro, deberá girar a unas determinadas revoluciones, por lo que en el taladro de columna suele venir la información de poleas utilizar para los diferentes diámetros de brocas (en caso de no ofrecer esta información, el técnico ha de buscarlo para realizar el trabajo de forma correcta).

Demostración de funcionamiento de la correa y las poleas.

   

   -Martillo percutor: consiste en un taladro con percusión eléctrica, neumática o combinada mucho más potente. Se usa principalmente para trabajar materiales muy duros como la piedra o el hormigón.

·A la hora de taladrar es importante seleccionar el tipo de broca a utilizar: El tipo de broca dependerá del material que queramos taladra y su grosor. Además del tipo de broca, es importante también la calidad de la misma, que dependerá del método de fabricación y el material de fabricación. Para trabajos que precisen una alta precisión o para brocas de mucho uso, es aconsejable utilizarlas de buena calidad, ya que de esta calidad dependerá el buen funcionamiento y la vida útil de la misma.
·Tipos de brocas:
 
   -Brocas para metales: nos permiten taladrar metal principalmente, aunque si necesitamos una precisión elevada, se podrá taladrar también plástico y madera. Están hechas de acero y, según las aleaciones que contengan, serán de mayor o menos calidad.

   -Brocas estándar para paredes: se utilizan para taladrar paredes y/o materiales de obra. Se caracterizan porque en la punta de la broca llevan una plaquita de metal, que es quién rompe el material.

Si se pretende atravesar paredes y muros, existen unas brocas que son más largas para paredes. Suelen ser de una calidad alta y suelen tener una mejor evacuación del material taladrado. Pueden utilizarse con percusión.

   ·Brocas multiusos: se emplean para taladrar madera, metal, plásticos y materiales de obra. Taladran los materiales de obra cortándolos, en vez de rompiéndolos como las brocas estándar. Se utilizan sin percusión.

   -Brocas en espiral: son las más utilizadas para taladrar cualquier tipo de madera y están hechas principalmente por acero cromo-vanadio. Tienen tres puntas en la cabeza (la central para centrar la broca;las laterales son las que van cortando).

   -Brocas de avellanar: sirven para el embutido en la madera de tornillos de cabeza avellanada. Una vez realizado el orificio para el tornillo con broca normal.

   -Brocas de campana o coronas: si necesitamos hacer un orificio o agujero de gran diámetro, necesitaremos usar una de estas brocas, ya que una broca convencional no podría tener tanto diámetro (aumentaría las inercias, se necesitaría más potencia para hacerla girar,costaría  hacer que dejase de girar, etc.). Estas se caracterizan por tener una corona dentada en cuyo centro se sitúa una broca central convencional, que nos sirve para el centrado.

Conjunto de diferentes medidas de brocas de campana

·Mantenimiento de brocas: con el uso las brocas se van desgastando, hasta que llega un momento en el que no taladran con eficacia. La solución más barata es afilar las brocas, evitando así deshacernos del juego actual. Para afilar las brocas utilizaremos una amoladora de pequeñas dimensiones equipada con un disco de metal. Es necesario que la amoladora este bien sujeto (al suelo o al banco de trabajo). Una vez sujeta, la encendemos y acercamos uno de los filos de la broca al centro del disco de esta (evitar los bordes) y hacemos que la amoladora desgaste la superficie de la broca. Es importante que este rozamiento no se produzca durante mucho tiempo seguido, puesto que la broca podría calentarse. Una vez afilado un filo, procederemos a afilar el otro.

Una vez afilados ambos filos, es importante fijarnos en que ambos son simétricos, ya que perforará mejor y su vida útil será mayor.

VIDEO: Demostración de afilado de brocas con amolladora.

·Medidas de seguridad al taladrar:

1. Como para la gran mayoría de trabajos en un taller, necesitaremos ponernos unas gafas de seguridad para evitar que fragmentos del material taladrado nos alcancen los ojos.

2. La elección de la broca es importante, puesto que cada una esta diseñada para trabajar sobre unos materiales determinados.

3. Antes de comenzar a taladrar, es necesario fijar la pieza para no dañarla o, que se fije a la broca y comience a girar con ella, lo que puede producir daños al operario o a tercera personas.

4. La broca ha de estar bien sujeta al taladro, de lo contrario puede desprenderse de el y ocasionar un accidente.

5. La máquina está diseñada para trabajar con un esfuerzo determinado, por lo que no podremos someterla a un esfuerzo mayor.

6. En caso de ser necesario limpiar la broca o cambiarla, es aconsejable desenchufar el taladro (si es eléctrico) por si este se accionará mientras realizamos dicha operación.

·Medidas de mantenimiento para taladros:

1. Antes de comenzar a utilizar la herramienta es aconsejable limpiarla, para que este en perfecto estado de uso.

2. Como en cualquier otra tarea a desarrollar en un taller, es necesario que la zona de trabajo este limpia y ordenada, para poder trabajar con comodidad.

3. Si se encontrase material defectuoso, será necesario repararlo si es posible o retirarlo y reponerlo posteriormente.

4. Es importante que las herramientas de taladrar (y el resto de herramientas) estén en estado de uso, supervisadas por personal experimentado, evitando con ello posibles errores en su funcionamiento y accidentes.

5. Escoger los accesorios adecuados para llevar a cabo el trabajo correspondiente.

En la mayor parte de tareas en las que que necesitamos trabajar, es imprescindible sujetar la pieza, con el fin de no cometer errores ni sufrir ningún tipo de percance. Para sujetar dichas piezas existen diversos útiles:

·Tornillo de banco: este útil va fijado al banco de trabajo y consta de dos partes principales: una de ellas fija y la otra se mueve por un tornillo al hacer girar una palanca. La pieza que queramos sujetar, la pondremos entre la parte móvil y la fija y, al hacer girar la palanca, la parte móvil se acercará a la fija, dejando nuestra pieza bien sujeta entre ambas (cuidado al sujetar materiales muy blandos ya que podrían deformarse).

·Sargentos y gatos: cuándo necesitemos sujetar piezas de mayor tamaño, podremos utilizar tanto el tornillo de banco como estas herramientas. Se compone por dos mordazas regulables por un tornillo, que al girarle ejerce presión sobre la pieza y la deja sujeta.

6. Roscado:

Consiste en el mecanizado helicoidal interior sobre una superficie. El sistema de roscas se emplea para fijar dos superficies entre si mediante un tornillo. El roscado se puede hacer tanto para crear nuevas roscas, como pra reparar roscas en mal estado.

·Roscado manual: se emplean machos y terrajas, con el fin de mecanizar tornillos y tuercas en componentes sólidos.

Machos

Terraja

Macho y terraja

Maletín de machos y terrajas

·Sistemas principales de medida de roscas:

Los más utilizados son el Métrica y el Withworth, aunque existen otros como el Sellers, SAE, GAS, UNF...

Explicaremos los dos más utilizados:

   

-Métrica: es una de las roscas más utilizadas en la unión desmontable de piezas y está basada en el Sistema Internacional. Entre el tornillo y la tuerca tiene un juego que permite el engrase.

     -La sección del filete es un triángulo equilátero con un ángulo de 60 grados.

     -El lado del triángulo es igual al paso.

     -El fondo de la rosca es redondeado.

     -El fondo de la cresta de la rosca esta levemente truncada.

     -Su diaámetro exterior y el paso se miden en milímetros, siendo el paso de longitud que avanza el tornillo en una vuelta completa. Se espresa de la siguiente forma: M24x3, siendo M rosca métrica, 24 el valor del diámetro en milímetros y 3 el valor del paso en milímetros.

    

-Withworth: es el sistema normalizado en Francia y el de mayor antigüedad conocida. Sus dimensiones se expresan en pulgadas. (1 pulgada=25,5mm)

Este sistema esta prácticamente obsoleto.

·Roscado manual en una superficie plana: lo primero es realizar un taladro, y una vez hecho, limpiamos y lubricamos para reducir el rozamiento. Colocamos el primer macho, señalizado generalmente por un único anillo, en el maneral (palanca que el operario hará girar para realizar el roscado). Llegados a este punto hay que situar el macho en la boca del taladro de forma perpendicular. En esa posición, según se rote el maneral, el macho ira descendiendo por el interior del agujero, desgastando el material. Es conveniente que cada pocas vueltas de descenso se den dos o tres de ascenso, para ayudar a desenganchar la viruta y que la rosca se forme lo mejor posible.

Una vez lleguemos al final, cambiaremos el primer macho por el segundo, este se reconoce porque suele tener dos anillos. El proceso a seguir es igual al del primer macho, este simplemente desbastará la rosca.

Por último, pasaremos el tercer macho (no tiene anillos). Este macho pule y calibra la rosca.

VIDEO: Roscado manual

``Es un proceso sencillo aunque la música del vídeo no lo refleje, no os asustéis, aunque debéis hacerlo con paciencia y sin prisa para realizarlo correctamente´´

·Pese a ser un proceso sencillo deberemos tener ciertas precauciones:

-La pieza a de estar bien sujeta, para no cometer imperfecciones.

-Si la rosca es pasante, el macho debe pasar libremente por el otro lado.

-Si la rosca es ciega, tenemos que hacer el taladro más profundo que la rosca, de forma que dejemos hueco a la punta del macho que no rosca.

·Características de una rosca:

-Paso: distancia entre dos filetes.

-Avance: distancia que avanza el tornillo por cada vuelta.

-Perfil: forma de la sección transversal del filete.

-Sentido de hélice: rosca a derechas o a izquierdas (esta última es menos común).

-Diámetro: diámetro exterior del tornillo.

-Tipo de rosca: según la forma geométrica del filete (triangular, cuadrada, redonda, trapezoidal, etc.) 

·Roscado manual en un cilindro (macho):

-La varilla ha de tener el diámetro de la rosca.

-Debemos de colocar la terraja en el maneral (los orificios han de estar enfrentados a los tornillos de fijación) y la fijamos al maneral mediante dichos tornillos,

-Con la varilla en posición vertical, colocamos la terraja perpendicular a la varilla.

-Lubricamos el cilindro y comenzamos a hacer descender la terraja girando el maneral (acordaos que que es aconsejable cuando se den unas vueltas de descenso, hacerlo ascender para desenganchar la viruta y volver a descender, a la inversa del roscado en superficie plana).

-Haremos el descenso hasta conseguir el avance de rosca que necesitemos.

-Una vez realizado el primer fileteado, cerraremos el diámetro de la terraja para realizar el último fileteado.

VIDEO: Roscado manual en un cilindro

``Bueno pues hasta aquí hemos llegado hoy. Espero que os sea de utilidad y que me halla expresado de una forma amena y comprensible. Os dejo analizando tanta información, que por mi parte he de preparar la próxima entrada. Un saludo y hasta la próxima´´.