2. Aunque en la antigüedad no existieron máquinas-herramienta propiamente dichas;
sin embargo, aparecieron dos esbozos de máquinas para realizar operaciones de
torneado y taladrado.
En ambos casos, utilizando una de las manos, era
necesario crear un movimiento de rotación de la
pieza en el torneado y de la herramienta en el
taladrado.
finales del siglo XV Leonardo da Vinci, en su
“ Códice a Atlántico”, realizó un boceto de varios
tornos que no pudieron construirse por falta de
medios, pero que sirvieron de orientación para
próximos desarrollos.
Para principios del siglo XVI Leonardo da Vinci había diseñado las tres principales
máquinas para el acuñado de monedas: la laminadora, la recortadora y la prensa de
balancín.
3. Siglo XVIII: nueva fuente de energía
Watt concibió su idea de máquina de vapor en 1765, pero no
solucionó los problemas para construir una máquina válida
para usos industriales hasta quince años más tarde.
La máquina de Watt fue el origen de la primera revolución
industrial, produciéndose trascendentales cambios
tecnológicos, económicos y sociales; pero su construcción no
hubiera sido posible sin la evolución técnica.
El inglés Henry Maudslay, uno de los principales fabricantes de máquinas-
herramienta, fue el primero que admitió la necesidad de dotar de mayor precisión a
todas las máquinas diseñadas para construir otras máquinas. En 1897 construyó un
torno para cilindrar que marcó una nueva era en la en la fabricación de máquinas-
herramienta. Introdujo tres mejoras que permitieron aumentar notablemente su
precisión: la construcción de la estructura totalmente metálica, la inclusión de guías
planas de gran precisión para el deslizamiento del carro porta-herramientas y la
incorporación de husillos roscados-tuerca de precisión para el accionamiento de los
avances. Elementos mecánicos que siguen siendo esenciales en la actualidad.
4. Siglo XIX: desarrollo industrial
Se hace necesario planear planchas de hierro para sustituir el cincelado, por lo que
nace el primer cepillo puente práctico de uso industrial fabricado por Richad Roberts
en Inglaterra en 1817.
El americano Ely Whitney recibió el encargo de fabricar gran
cantidad de fusiles para el gobierno de su país. Estudió la
posibilidad de fabricación en serie, para lo que diseño y
construyó en 1818 la primera máquina de fresar.
En 1830 se construye una fresadora totalmente metálica a la que
se incorpora un carro para la regulación vertical.
Esta evolución fue debida fundamentalmente, por un lado, al descubrimiento de
nuevas herramientas de corte como hemos visto: carburo de silicio, acero rápido y, a
partir de 1926, se produce otro avance importante con el descubrimiento por parte
de la empresa alemana Krupp del carburo cementado metal duro , presentado en la
feria de Leipzig en 1927 con la denominación de Widia. Por otro lado se registra la
automatización de diversos movimientos mediante la aplicación de motores
eléctricos, sistemas hidráulicos, neumáticos y eléctricos.
5. Ante la necesidad de taladrar piezas de acero, cada vez más gruesas,
Nasmyth fue el primero que construyó hacia 1838, un taladro de sobremesa
totalmente metálico, con giro de eje porta brocas accionado a mano o por
transmisión.
En París en 1843 los franceses fabricaron la primera muela artificial,
iniciándose el proceso de sustitución de las piedras de arenisca. Para el rectificado de
piezas cilíndricas fue utilizado en primera instancia el torno; acoplando en su carro
longitudinal un cabezal porta-muelas.
La exigencia de calidad y la fuerte evolución productiva del
automóvil contribuyeron al desarrollo de la máquina-
herramienta, la metrología y la aplicación de los
procedimientos de fabricación en masa. La fabricación de
piezas intercambiables aumenta constantemente, y se hace
necesario mejorar las prestaciones de matricería y utillaje.
Para dar respuesta al problema, el ingeniero suizo Prrenond
Jacot diseña y fabrica una punteadora vertical con mesa de
coordenadas polares, en la que se ejecutan operaciones con
una precisión jamás lograda hasta entonces.
6. En 1908 Henry Ford fabrica el primer automóvil producido en
serie, modelo T, y en 1911 instala el primer transportador en
cadena en Highland Park, iniciando la producción en masa.
La electrónica - y la informática que está soportada por la
primera - han provocado una nueva revolución industrial.
El punto de partida hay que situarlo en 1945, cuando dos científicos de la Universidad de
Pennsilvanya, John W. Manclhy y J. Presper Ecker crearon la primera computadora
electrónica digital que ha funcionado realmente en el mundo. Se denominó ENIAC,
En 1948, John Parson inicia la aplicación del control numérico a la máquina-herramienta, con
el objeto de resolver el problema del fresado de superficies complejas tridimensionales para
la aeronáutica.
Fue a partir de los años setenta, con el desarrollo de la microelectrónica, cuando el CN pasa a
ser control numérico por computadora (CNC) por la integración de una computadora en el
sistema. Pero definitivamente fue durante los años ochenta cuando se produce la aplicación
generalizada del CNC, debido al desarrollo de la electrónica y la informática, provocando una
revolución dentro de la cual todavía estamos inmersos.
7. Rápidamente se comprobó que existía un potencial de automatización superior al
que podía obtenerse sobre máquinas clásicas y surgió un nuevo concepto de
máquina: el llamado centro de mecanizado. Nace así una máquina-herramienta capaz
de fresar, taladrar, roscar, mandrinar, etc.,
Desde hace varios años hay que destacar la creciente demanda para equipar las
máquinas avanzadas con sistemas de carga y descarga automática con
manipuladores, robots articulados, pórticos, etc., convirtiendo la máquina individual
en una pequeña célula flexible.
Hay que destacar que, con la aparición del
PCBN (Polycrystaline Cubic Boron Nitride), se fabrican
nuevos tipos de herramientas para diversas aplicaciones:
fresado, torneado, etc.
Este material permite someter a la herramienta a mayores esfuerzos (por ejemplo
corte interrumpido y materiales muy duros), pudiendo alcanzar altas velocidades en
el mecanizado y/o mayores capacidades de arranque de material. Gracias al CBN y al
PCBN, actualmente se investigan nuevos procesos de mecanizado que además
aseguren una especial atención al medio ambiente. Hoy se puede hablar
del mecanizado ecológico.
8. La mayoría de las máquinas – herramientas
se construyen para usar dos o más
componentes. Estos componentes, aunque
pueden tener diferentes funciones en
máquinas tales como el torno, fresadora,
cepillo, taladro, poseen algunas
características comunes.
Es necesario un conocimiento de los elementos básicos de maquinas-herramientas si
se considera la gran variedad de métodos modernos de maquinado en la
manufactura de productos fabricados en masa.
El maquinado es el proceso para dar forma y dimensionar una pieza mediante la
eliminación de material en capas utilizando una maquina de corte: La herramienta
puede tener un solo filo monofilo, o varios filos multifilo, dentro de las herramientas
de corte también encuentran los polvos abrasivos.
Todas las maquinas-herramienta siendo correctamente manipuladas o programadas
generan todas las superficies requeridas, para dar forma a la pieza de trabajo se
efectúan dos clases de movimientos: principal y de avance.
10. Máquina simple formada por dos ruedas o cilindros concéntricos de distinto tamaño
y que suele transmitir la fuerza a la carga por medio de una cuerda arrollada
alrededor del cilindro mayor; en la mayoría de las aplicaciones la rueda mas pequeña
es el eje. El torno combina los efectos de la polea y la palanca al permitir que la
fuerza aplicada sobre la cuerda o cable cambie de dirección y aumente o disminuya.
El torneado es una operación mecánica que permite trabajar piezas de revolución
animadas de un movimiento uniforme de rotación alrededor de un eje fijo.
11.
12. Tiene lugar mediante el arranque progresivo de metal de viruta de la pieza que se
trabaja, la viruta es arrancada por una herramienta llamada buril que consta de una
sola punta, en cuyo extremo se ha talado uno a dos filos análogos al del cincel. La
dureza de material de la herramienta debe se superior al del material a trabajar.
Mediante el torneado se puede obtener superficies de diversas formas como:
Superficies cilíndricas exteriores, superficies cilíndricas interiores, superficies cónicas
exteriores, superficies cónicas interiores, superficies perfiladas, roscados exteriores,
roscados interiores.
Las operaciones que pueden realizar en un torno se pueden clasificar en dos grupos
13. Los movimientos relativos entre pieza y herramienta que permite movimiento de
labrado o de corte, es el movimiento principal que permite cortar el material.
El movimiento de avance es el movimiento rectilíneo que obliga a la herramienta a
desplazarse a lo largo de la superficie para encontrar siempre nuevo material a separar.
El movimiento de penetración es el movimiento que determina la profundidad de corte.
Paralelo
Revólver horizontal
Revólver vertical
Vertical
Automático de una torreta
Automático de doble torreta
14. Partes principales de un torno
Bancada Cabezal motor
sostiene todos los Este reúne los órganos
órganos de la maquina, que reciben el
es de fundición rígida y movimiento de motor y Mandril porta pieza Mandril universal de
robusta. En la parte lo trasmiten a la pieza a Para sujeción de las tres mordazas
superior de la bancada trabajar. El movimiento piezas durante el El movimiento de las
se encuentran dos rotativo de trabajo se proceso de tienen dos mordazas es regulado
guías, prismáticas, que trasmite del motor al tipos de mandriles de por un tornillo de mando
aseguran el husillo por medio de un sujeción: es simultáneo.
alineamiento entre el sistema de poleas y
cabeza, el carro y el correa o a través de un
cabeza móvil. sistema de engranajes.
Carro del torno
Mandril independiente El carro del torno es el Cabezal móvil
de cuatro mordazas grupo que se desplaza a
El cabezal móvil del
lo guías prismáticas de
En este mandril el torno esta situado sobre
la bancada; esta situado
movimiento de cada la bancada en el
entre el motor y el
mordaza es controlado extremo opuesto al
cabezal móvil y sirve
independientemente con cabezal y sirve para
para fijar la herramienta
un tornillo de mando sostener la pieza a
y transmitirle los
para cada mordaza. trabajar fijada al husillo.
movimientos de
penetración y avance.
15. Cilindrado o desbaste
Refrentado Afinado
Esta operación tiene la finalidad
Con esta operación se logra que Después de haberse realizado
de arrancar el sobre-espesor,
las caras frontales de la pieza el desbaste que consiste en dar
dejando al material sin
queden planas y normales al eje el acabado final al proceso de
asperezas y con dimensiones
de giro de la pieza. torneado.
especificas.
Perfilado
Roscado Tronzado
Esta operación consiste en
El roscado consiste en Esta operación se usa con
tallar superficies cilíndricas
realizar cuerda a una la finalidad de separar la
de formas diversas: como
superficie cilíndrica, exterior pieza ya maquinada de la
escotes, gargantas,
o interior. pieza bruta.
ranuras, etc.
Las herramientas para tornear
son herramientas de corte
Torneado cónico mono-cortante mejor conocidas
como buriles, y las cuchillas o
Consiste en generar una cinceles de tornear. Son
superficie cónica. herramienta con dureza,
tenacidad, dureza en caliente y
resistencia al desgaste.
16. Consta de un cuerpo o bancada, un carro sobre el que se encuentra la
mesa encima de la cual se coloca el material a cortar y un husillo al que
se le acoplan las herramientas de corte.
El proceso de fresado es un proceso de fabricación por arranque de
viruta, el cual se realiza con una herramienta poli-cortante llamada fresa
o cortador. Existen dos tipos de fresado el frontal y el cilíndrico.
En el fresado, cada filo participa en el arranque de viruta solamente
durante una parte de la rotación de la fresa. Durante la mayor parte de
la rotación el filo estará al vació y tiene tiempo de enfriarse.
17. Algunas piezas que se pueden
hacer con el fresado son:
Alisado de Mecanización
Ejecución de
planos de de superficies
Alisado de ranuras y
apoyo de planas sobre
superficies alojamientos
partes de piezas de
inclinadas, para chavetas
máquina en cualquier
y lengüetas,
general. forma.
Los engranajes se constituyen por lo general en
maquinas llamadas dentadoras, o también pueden
construirse en fresadoras.
Existen dos tipos de fresadoras dependiendo de la
posición del husillo porta herramientas y estas son:
Fresadora vertical que a su vez se dividen en ordinario y
universal y el otro tipo de fresadora es la vertical.
18.
19. Fresadora Horizontal Fresadora Horizontal Fresadora Vertical
Ordinaria Universal Es una maquina muy
Se caracteriza por la Además de los robusta que dispone
posición horizontal del desplazamientos solamente de un cabezal
husillo porta-herramienta y longitudinales, transversal porta-fresas vertical. Los
la existencia de 3 y vertical, la mesa tiene un trabajos mas frecuentes
movimientos movimiento de rotación que se pueden efectuar
perpendiculares entre si, hasta de 450º a cada lado con la fresadora vertical
longitudinal, transversal y y también puede trabajar son:
vertical; este tipo de con el husillo
maquinas se utilizan para Alisados con fresas
portaherramientas vertical. cilíndrico-frontales
efectuar fresados Esta maquina es adecuada
genéricos, tales como el Escuadrado de
para efectuar algunos paralepipedos
alisado de superficies y trabajos especiales coma
tallado de ranuras rectas Contorneado de piezas de
ranuras helicoidales sobre forma curva irregular.
de diferentes perfiles. superficies cilíndricas y Talado de ranuras
sectores circulares rectilíneas y circulares.
perfilados.
20. Fresadora De Planear
Se utiliza en trabajos de planeado de
Fresadora Para Reparaciones
superficies de piezas muy pesadas.
Son maquinas de pequeñas dimensiones,
Tiene una estructura diferente a las
adecuadas para mecanizar piezas de
fresadoras horizontales, puesto que debe
formas complicadas con superficies y
permitir una gran carrera de trabajo a una
agujeros inclinados, ya que dicha fresadora
mesa muy robusta.
ofrece numerosas posibilidades para
movimientos de sus órganos. Su característica principal la constituye el
hecho de que la mesa solamente puede
moverse en dirección longitudinal.
Fresadora Copiadora
Utiliza como patrón un modelo que puede
ser de madera, de plástico o metal y la
herramienta de corte se mueve a modo de
reproducir la forma dada en el patrón.
Estas maquinas tiene un uso amplio en la
fabricación de armazones de carros, moldes
para maquinas inyectaras de plástico,
matrices para estampado y además realizan
el trabajo de manera mas rápida.
21. Principales componentes de una fresadora
Montaje o columna
contiene el motor, los Árbol porta-fresas Brazo superior
mecanismos de los
movimientos de trabajo y Recibe el movimiento Da rigidez al árbol
de avance y el husillo del husillo. porta-fresas.
colocado horizontalmente.
Ménsula
Llamado también carro Tornillo
vertical que puede
deslizarse verticalmente a Para el movimiento
lo largo de las guías de la vertical.
columna.
Árbol con tambor
graduado
Guías del Carro
Para que, mediante el transversal.
tornillo, se pueda mover la
ménsula verticalmente. Carro transversal.
Caja de cambio de
Volante y tambor velocidades
Graduado para los Carro superior o mesa. Para el avance
desplazamientos del automático de la mesa.
carro transversal
22. las herramientas que utilizan las fresadoras son las fresas dependiendo de la forma de la
pieza que se desee fabricar será el tipo de herramienta empleada. Algunos tipos de
fresas son los siguientes:
Fresa cilíndrica de Fresa cilíndrica de Fresa cilíndrica de
dientes helicoidales dientes helicoidales para dientes helicoidales
el mecanizado de
de tipo normal, que materiales duros y para el mecanizado
tienen solamente filos tenaces, esta fresa es de de materiales de
periféricos. alto rendimiento. resistencia media.
Fresa cilíndrico-frontal de Fresa cilíndrico-frontal
Fresa cilíndrica de tipo normal, con chavetero
dientes longitudinal. Esta fresa esta de alto rendimiento,
provista de dientes en la es apropiada para
helicoidales para periferia y en la base, sirve mecanizar aceros
el mecanizado de para fresar superficies blandos y de dureza
planas y superficies
aleaciones ligeras. perpendiculares entre si. media.
23. Fresa de ángulo para Fresa cilíndrico– Fresa de disco de tres
fresar guías de frontal con chavetero cortes, de alto
deslizamiento de rendimiento con
maquinas chavetero transversal, tipo de dentado helicoidal
transversal. alto rendimiento. alternado.
Fresa de disco de tres Fresa cilíndrico–frontal Fresa para ranuras
cortes, de tipo normal, de dientes helicoidales en T con dentado
de dientes rectos, que con magno cónico
sirve para fresar morse y agujeros cónico morse y
ranuras estrechas. roscado. mecha de arrastre.
Fresa para ranuras en Fresa cilíndrico–frontal
T con dientes Fresa pequeña de con mango cónico morse
helicoidales alternados ángulo de conicidad y mecha de arrastre, es
de alto rendimientos convergente, con adecuada para e
cónicos con agujero magno cilíndrico. mecanizado de
roscado. aleaciones ligeras.
Los materiales de que se construyen preferentemente las
fresas son los aceros rápidos y súper rápidos.
24. El taladro o taladradora es una maquina de gran aplicación en los procesos de
manufactura con arranque de viruta. Su utilidad es evidente cuando el diseño de las
piezas requiere de agujeros para unir, guiar o permitir el paso o salida de fluidos.
Entre los cuales están:
taladro portátil.
taladro sensitivo.
taladro vertical.
taladro radial.
taladro múltiple.
taladro de husillos múltiples.
25.
26. El taladrado es la operación de mecanización, destinada a producir agujeros cilíndricos,
pasantes o ciegos, generalmente en medio del material, la operación del taladro se
puede llevar a cabo, igualmente en tornos, fresas o mandriladoras.
Herramientas para taladrar:
Broca para agujeros profundos.
Broca de centrar.
Broca de recortar.
Brocas de centros.
27. Cepillo
Se entiende por cepillado el maquinado de superficies para arranque de viruta,
obtenida por un movimiento de corte, presentada por la herramienta o por la pieza.
Las cepilladoras se constituyen en una gran diversidad de tamaños, cabe mencionar
que la mayoría de los trabajos que realizan la cepilladora se realizan sobre piezas
fundidas de varios metales y aleaciones.
Las cepilladoras son máquinas grandes diseñadas para producir superficies planas en
una pieza. La cepilladora esta diseñada para efectuar trabajos sobre piezas que son
demasiado grandes o demasiado embarazosas para mecanizarlas.
La limadora o cepillo hace su corte pasando una herramienta de una sola punta por la
pieza de trabajo, la herramienta de cepillo se desplaza con un movimiento
recíprocamente sobre un solo eje mientras que la pieza de trabajo se mueve pasando
por la herramienta ya sea horizontal, vertical o rotacionalmente respecto al
movimiento de la herramienta.
Algunos consideran al cepillo como una maquina -herramienta obsoleta, y es cierto
que en la actualidad una gran parte de trabajo que se acostumbra hacerse con el
cepillo, se hace en la fresadora. Sin embargo, sigue siendo una herramienta muy
versátil que puede realizar una gran variedad de trabajos de maquinado. Por esta
razón se ve todavía con bastante frecuencia en muchos talleres de maquinado.
28.
29. Cepillos horizontales
Tienen un ariete horizontal que se mueve en Cepillo horizontal
forma reciproca a la velocidad de corte. El
Es una herramienta excepcionalmente
cabezal con portaherramientas en el frente
versátil particularmente en, situaciones en
de ariete, soporta una herramienta de corte,
las que tienen que fabricarse pequeños
la longitud y posición de la carrera de ariete
números de partes y cuando deben
pueden ajustarse de modo que la
maquinarse diversos ángulos en la parte.
herramienta pueda habilitarse para cubrir
cualquier trabajo.
Cepillos verticales
También conocidas como escoplos tiene un
ariete vertical y normalmente una mesa
giratoria. En algunas maquinas el ariete
puede inclinarse hasta 10° respecto a la
vertical, lo cual es de utilidad para cortar
superficies inclinadas.
El cepillo vertical se usa a menudo en
talleres de maquinado y en cuartos de
herramientas.
30. Mesa Montantes o columnas
Bancada
Es una pieza fundida de Estos constituyen una gran
Que tiene la función de pieza fundida, que se
grandes dimensiones y
sostener a los demás forma rectangular, que va
dispone verticalmente y
elementos o partes de sostiene el mecanismo para
montada encima de la la maniobra de los cabezales
la máquina. bancada. de herramienta.
El puente o guía transversal
Carro
Es un elemento que va
montado en posición Es un elemento ajustado a Cabezal de herramienta
horizontal, sobre las guías las guías de puente, en su Es un elemento que va
verticales de los montantes, su superficie tiene guías a las
objetivo es sostener los que se ajusta el cabezal de
unido al carro y contiene
cabezales de herramientas herramienta junto con un el portaherramientas, el
verticales, por medio de tornillo de avance que sirve cual a su vez sujeta a las
tornillos de avances pueden para dar movimiento vertical herramientas de corte.
moverse de izquierda a a dicho cabezal.
derecha.
31. Mecánicamente Hidráulicamente
Aquí la mesa se mueve Esta forma de accionar un
cepillo se caracteriza por Movimientos relativos
por medio de ruedas un motor de velocidad entre la herramienta y la
dentadas y una constante e irreversible que pieza
cremallera unida al lado acciona a una bomba
inferior de la mesa. hidráulica.
Movimiento de
Movimiento de corte o penetración
Movimiento de avance
de trabajo Este movimiento es
Es rectilíneo y lo presenta
Es rectilíneo alternativo, rectilíneo y según el
la pieza o la herramienta maquinado que se realice,
horizontal y lo efectúa la
según sea el maquinado. lo efectúa la herramienta o
herramienta.
la pieza.
Las herramientas con que trabaja el cepillo son las cuchillas y pueden ser de una sola
pieza con filos de diferentes formas para adaptarse a las diversas modalidades del
cepillado.
32. La rectificación es el proceso de limpiar metal por medio de una muela y es
considerado como un a de las operaciones básicas de mecanizado.
Dicho proceso se lleva a cabo a través de una rectificadora que es una máquina que
utiliza una muela para producir con precisión, económica y eficientemente,
superficies cilíndricas, cónicas o planas. A fin de dejar la pieza según la forma, medida
y acabado superficial requeridos, el material con exceso se quita ya sea avanzando la
pieza contra la muela que gira o bien forzando la muela contra la pieza.
33.
34. Rectificadora
de
cortadores y
Rectificadora
buriles
de Rectificadora
superficies Rectificadora sin centros Esta maquina
de rodillos se puede
Estas son Sirven para
considerar
utilizadas para Rectificadora Se usan para trabajar el
como un tipo
rectificar una cilíndrica acabar los diámetro
de
superficie rodillos que se exterior de
En este tipo rectificadora
plana de la emplean para una pieza de
de pero también
pieza de el acabado en trabajo
rectificadoras puede usarse
trabajo, así caliente y en cilíndrica y se
encontramos: para ciertas
como para frio de los utilizan en
clases de
maquinar aceros y otros aplicaciones
esmerilado. A
contornos en metales. de alta
menudo se
la pieza de producción.
llaman
trabajo.
rectificadoras
universales
cortadoras.
35. Una sierra es una herramienta que consta de una hoja o disco con dientes (dientes de
sierra) y sirve para cortar diversos materiales (madera, plástico, aluminio, acero, etc.)
según la disposición y la composición de dichos dientes. Puede ser manual o eléctrica.
Sierra de cinta
• Esta maquina funciona por horizontal • Son adecuadas para trabajar
medio del movimiento reciproco con acero templado y
impartido por un mecanismo materiales no ferrosos, opera
sobre una sierra o segueta; • Su principal aplicación es el con el mismo principio de una
cortando hacia adelante corte rectilíneo de secciones. fresadora horizontal, sin
durante su carrera de avance, Debido a que el corte es embargo a diferencia de una
la hoja se levanta levemente continuo y rápido, el tiempo es fresadora convencional, el
para que no arrastre la carrera comparado con el de las sierras diámetro del husillo es
de retorno. oscilantes. En general hay poca generalmente menor.
generación de viruta durante el
corte, debido al pequeño
Sierra espesor de las bandas o cintas
oscilante (1.6mm). Sierra circular
38. Maquinado por electro-descarga (EDM)
Medio para conformar metales duros y formar agujeros profundos y de formas
complejas mediante erosión por arco en todas las clases de materiales electro-
conductores.
La herramienta se acerca ala superficie de la pieza de trabajo, y el claro se llena con
un fluido dieléctrico.
Cuando el banco de transistores se dispara por el control de tiempo, el potencial
polariza una trayectoria sobre la cual fluye la corriente directa de la unidad de
potencia, formando una chispa entre los puntos más próximos del electrodo y la
pieza de trabajo.
Con tiempos de microsegundos, los puntos son bastantes cortos y ocurren a
frecuencias altas. Demasiada energía puede crear fisuras y dañar la pieza además
que es ineficiente. Un buen acabado requiere chispas débiles.
Rectificado por electro-descarga (EDG)
Utiliza una rueda de grafito para rectificado como electrodo con el fin de cortar
herramientas de carburo para corte de forma, ranuras delgadas y estrechamente
espaciadas y similares.
Carlos
39. Corte por alambre por electro-descarga (EDWC)
Es una variación de EDM. Un alambre se mueve entre los
carretes y redilos se mantiene tenso por un dispositivo
tensionador, sirve como un electrodo y pasa en contacto
cercano con las piezas de trabajo; se usa cobre; una sola
vez, se mueve en direcciones perpendiculares “x” y “y” al
alambre por medio de control numérico.
Maquinado electroquímico (ECM)
También llamado maquinado electrolítico, remueve metal por desplateado.
Su aplicación más común es la formación de agujeros y cavidades. El
electrolito se bombea a través de un claro de menos de 25 μ hasta 250μm
de espesor entre la herramienta (el cátodo) y la pieza de trabajo (el ánodo).
Como se libera hidrogeno en la herramienta y no se remueve o añade metal
a ella, no cambia el tamaño o forma.
Javier
40. Electro-formado (ECM)
Produce superficies externas una herramienta ordinaria se hace pasar para
abarcar y maquinar una superficie completa a la vez. Puede remover
material para reducir peso, reducir secciones delgadas y fabricar refuerzos
externos.
Desbardado electroquímico (ECD)
Se utiliza para desbardar partes maquinadas por otros métodos.
Maquinado electrolítico en forma de tubo (STEM)
Para agujeros pequeños como a la vez turbinas.
javier
41. Maquinado por electro-arrastre (ES)
Para agujeros aun más pequeños, pero usa un voltaje 10 veces o mas del
usado en ECM. Debe taladrar un agujero en acero con gran dureza tan
rápido como una broca.
Esmerilado electroquímico (ECG)
Remueve parcialmente materiales conductores duros que se agrietan con el
esmerilado ordinario, por ataque electrolítico. Los granos abrasivos
principalmente barren el residuo debilitando la superficie; soportan un claro
de aproximadamente 25 μm (0.001 in) entre la pieza de trabajo y el cuerpo
de la rueda. Puede ser hasta 80% más rápido que el esmerilado común
obteniéndose un acabado satinado; no es económico.
Esmerilado maquinado (ECDM) por descarga electroquímica (ECDG)
Se hace con una rueda de grafito no abrasiva y de fácil enderezado que
corre adyacente a la pieza de trabajo en un electrolito.
cristina
42. Asentado electroquímico (ECH)
Para agujeros rectos utiliza fibras abrasivas no conductoras. El cuerpo de la
herramienta es el cátodo y la pieza de trabajo es el ánodo en un circuito eléctrico y
abrasivo fino arrastra la película en la superficie de la pieza de trabajo por
electroquímica.
Fotograbado (PCM)
Fotoformado, maquinado fotoquímico, micro fresado y estampado químico utilizan las
técnicas de fotograbado utilizadas en la imprenta. Se hace mediante hojas planas de
2.5 μm de espesor hasta tres laminas de 3 mm. de algunos plásticos, metales
aleaciones de aluminio, cobre y acero. La lamina se cubre con una capa fotosensitiva,
se expone en una cámara a una imagen de la parte o partes deseadas. La capa se
revela para exponer las líneas o áreas que se van a carcomer subsecuentemente en
un baño ácido o en una aspersión química a alta presión; es económico.
Maquinado por electrogel (EGM)
Es un proceso electrolítico para la remisión de metal en formas definidas por medio
de una herramienta de formado hecha de un gel rígido que consiste en acetato de
celulosa y ácido. El gel moldeado se mantiene contra la pieza, se hace pasar una
corriente a través del apilo, el patrón de gel se graba en la pieza de trabajo a una
velocidad de casi 25 μm/min (0.001 in/min.), para piezas frágiles como estructuras de
panal. Son tratables las aleaciones de acero, níquel, titanio y las aleaciones
resistentes al calor y a las altas temperaturas.
Alejandra
43. Fresado químico
Es un proceso para remover grandes cantidades de material atacando áreas
seleccionadas de piezas de trabjo completas, para fabricar partes de peso ligero
de grandes áreas y de secciones delgadas. El tamaño de la pieza de trabajo
que puede tratarse esta limitado solo por el tamaño del tanque en el cual se
sumerge para el ataque. La sosa caustica es el atacante ideal para el aluminio y
los ácidos para las aleaciones de acero, magnesio y titanio.
Arco de plasma
Utiliza un chorro de gas a alta temperatura y gran
velocidad para fundir y eliminar el material. Se utiliza para
cortar materiales difíciles de seccionar con otros métodos,
como el acero inoxidable y las aleaciones de aluminio.
Láser
Se consigue dirigiendo con mucha exactitud un rayo láser, para vaporizar el
material que desea eliminar. Se utiliza para hacer orificios con gran
precisión ; perfora metales refractarios y cerámicos y piezas muy finas sin
abarquillas. Otra aplicación es la fabricación de alambres muy finos.
ivonne
44. Haz de electrones
Utiliza electrones acelerados a una velocidad equivalente a tres cuartas partes
de la velocidad de la luz. El proceso se realiza en una cámara de vació para
reducir la expansión del haz de electrones a causa de los gases de la
atmósfera. La corriente de electrones choca contra una área de la pieza
delimitada con precisión. La energía cinética de los electrones se convierte en
calor al chocar con estos contra la pieza lo que hace que el material que se
quiere eliminar se funda y se evapore, creando orificios y cortes. Los equipos de
haz de electrones se utilizar en electrónica para crear circuitos de
microprocesadores.
Ultrasónica
Utiliza vibraciones de alta frecuencia y baja amplitud apara crear orificios y otras
cavidades. Se fabrica un útil relativamente blando con la forma deseada y se
aplica contra la pieza con una vibración, utilizando un material abrasivo y agua.
La fricción entre las partículas abrasivas corta poco a poco la pieza. Se utiliza
principalmente para aceros endurecidos, carburos, rubíes, cuarzo, diamantes y
vidrio.
isabel
46. La automatización es la palabra que en la actualidad tiene muchos significados en
la industria. El término fue empleado poco después de la segunda guerra en la
Ford Motor Co., para descubrir la manipulación automática de materiales y portes
entre las operaciones de proceso.
Una definición concisa es que la automatización representa producción automática
continua, en efecto, la programación es fija y existe en las líneas de moldeo en las
fundiciones, líneas de prensas punzonadoras, colado en dados y para operaciones
de soldadura, ensamble e inspección, lo mismo que para maquinado con corte que
deja residuos de viruta.
Esta bastante avanzada en las industrias de proceso, como las industrias químicas
y petroquímicas, donde la producción es alta, los procesos son simples, no
cambian con frecuencia, el flujo es directo hacia adelante y el proceso se mueva
con facilidad.
Existieron maquinas de todas clases, con mucha anticipación a la concepción del
termino automatización. Algunas personas distinguen maquinas automáticas de
todas las clases dentro del reino de la automatización. La programación variable es
otro aspecto de la automatización enfocado a la salida de una nueva variedad de
portes o ensambles, cada uno producido en cantidades pequeñas o moderadas en
una unidad de maquina o sistema. Esto se lleva a cabo en los sistemas flexibles de
manufactura.
47.
48. Robótica
Una gran porte de la manufactura implica la manipulación de materiales, piezas y
herramientas. Esto se hace en las líneas de transferencia y otra por manipuladores de
propósitos especiales, mecanismos de transferencias, transportadores y posicionadores
de propósito particular. Cuando las partes o el trabajo que se hacían eran variados, pero
el volumen todavía era grande, se utilizaba mano de obra. En años recientes el uso del
robot se ha aplicado a la carga de piezas de trabajo y para manipular herramientas. En
la manufactura un robot se ha definido como un dispositivo programable capaz de
realizar acciones complejas en una amplia variedad de operaciones. Es un manipulador
que normalmente puede programarse para ejecutar diversas acciones respectivas sin
intervención humana. Los robots pueden clasificarse desde el punto de vista de
capacidades como colocar y tomar, transferir de punto a punto de robots de trayectoria
continua.
Los robots de colocar y tomar son los más simples y típicamente capaces de tomar
pequeñas cargas y moverlas con rapidez de un punto a otro. Sus movimientos están
limitados en número y sus sistemas de control son rudimentarios y pueden constar tan
solo de una serie de interruptores o válvulas disparadas por perros de arrastre. La
longitud de movimiento puede determinarse por topes fijos.
La programación puede hacerse colocando puntas en un tambor o pasadores en un
tablero de clavijas, haciendo conexiones neumáticas conforme se necesitan o mediante
botones de presión para establecer controles binarios. La programación es lenta y no se
espera que se haga con frecuencia.
49.
50. Importancia de la robótica
Se producen bienes menos caros y de mejor calidad, se eliminan
actividades tediosas aburridas, permitiendo que los operadores se
puedan dedicar a otras actividades de mayor interés incrementando el
placer de trabajo dentro de una organización, con lo cual se aumentara
el desarrollo de esta.
Según el Instituto Norteamericano de Robótica un robot es un
manipulador multifuncional y reprogramable, diseñado para mover
materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales mediante
movimientos programables y variables que permitan llevara cabo
tareas diversas y complicadas para el ser humano.
La automatización es una tecnología que esta relacionada con el
empleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en
computadoras en la producción y control de la producción.
51. Clasificación de la automatización industrial
Automatización fija
Automatización programable
Se usa cuando el volumen de
producción es muy alto, y por lo Se emplea cuando el volumen de
mismo es adecuada para diseñar producción es relativamente bajo
equipos especializados para procesar y hay una diversidad de
el producto con alto rendimiento y producción a obtener .
con elevadas tasas de producción.
Automatización flexible
Se explica cuando el volumen de producción es
medio. De los tres tipos de automatización, la
robótica coincide más con la automatización
programable. Un robot industrial es una máquina
programable de uso general que tiene algunas
características antropomórficas o humanoides. La
característica humanoide mas típica de los robots
actuales es la de sus brazos móviles. El robot puede
programarse para desplazar su brazo a través de
una secuencia de movimientos con el fin de realizar
alguna tarea de utilidad.
52. Clasificación general de los robots
La diferencia fundamental entre un robot y una maquina herramienta
automática estriba que esta ultima esta especializada en su trabajo,
mientras que el robot es enormemente versátil y puede utilizarse como
porte fundamental de una línea de producción flexible. La clasificación de
los robots atendiendo a su complejidad de esto es la siguiente:
Robots inteligentes Son manipuladores o sistemas mecánicos
multifuncionales controlados por computadora capaz de relacionarse con su
entorno a través de sensores y de tomar decisiones en tiempo real.
Robots con control por computadora Son similares a los del grupo anterior,
pero carecen de capacidad de relacionarse con e ntorno que los rodea.
Robots de aprendizaje Se limitan a repetir una secuencia de movimientos,
realizada con la intervención de un operador y memorizada.
Manipuladores Son sistemas mecánicos multifuncionales, cuyo sencillo
sistema gobernar el movimiento de sus elementos de forma manual o en
secuencia.
53. Clasificación de los robots de acuerdo
con el control de sus movimientos
El programa que controla el
Sin movimiento de los diferentes
servocontrol componentes del robot se realiza en
una posición "punto a punto" en el
espacio.
Este tipo de
Con control permite, Gobierno de los movimientos
a su vez, dos de los elementos del robot en
servocontrol formas de función de sus ejes.
trabajo:
Los movimientos se
establecen en función de la
posición respecto a los ejes
de coordenadas (x, y, z) y
de la orientación de la
mano o herramienta de
robot.
54. Características generales de los
robots industriales
Grado de libertad Precisión de la repetición de
los movimientos
Es el numero de parámetros
que es preciso conocer pora Es la respetabilidad del Capacidad de carga
determinar la posición del posicionamiento de la mano de
robot, es decir, los
sujeción de un robot industrial, Es el peso, generalmente
se establece un mínimo de en kg, que el robot puede
movimientos básicos precisión aceptable de 0.3 mm.,
independientes que manipular.
aunque es factible alcanzar
posesionan a los elementos valores de orden de 0.05 mm.
de un robot en el espacio. como el caso PUMA.
Sistemas de
coordinación para los Programación Anatomías del robot
movimientos de el robot Pude ser manual. De La anatomía del robot
Son lo movimientos y aprendizaje (directa o es la construcción física
posiciones que se pueden mediante maqueta), del cuerpo, brazo y
especificar en punto por punto y de muñeca de la maquina.
coordenadas cartesianas, trayectoria continua.
cilíndricas y polares.
55. Sistemas sensitivos: Solo
existe en robots
inteligentes, son aquellos
dispositivos que permiten
Manipulador: Constituye la Control: Es guiar el
la interacción del robot con
parte mecánica del robot y movimiento del
su entorno. Son sensores
esta formada por los mecanismo, producido por
de fuerza, de visión y de
siguientes componentes. la variación en el tiempo de
sonido. Los sensores de
Varios elementos los grados de libertad. Las
primer grupo se conocen
relacionados entre si técnicas pueden controlar
como "de contacto
mediante uniones que la posición y la velocidad. Si
directo", mientras que los
permiten su movimiento también se toman en
otros se conocen como
relativo. Dispositivos de cuenta las propiedades
"remotos" o de "no
agarre y sujeción conocidos dinámicas del manipulador
contacto". Los primeros se
como "manos“. Sistemas y de los motores, aparece
usan para la búsqueda de
motores, como motores el denominado "control
objetos mediante peso, la
eléctricos de paso a paso, dinámico". En el caso de
medición de las fuerzas y
dispositivos neumáticos e considerar la variación de
momentos que se
hidráulicos, motores los parámetros del robot en
producen al realizar
eléctricos de corriente la posición surge "el control
determinadas tareas, y los
continua. adaptativo".
segundos consisten en la
identificación de objetos
mediante sus entornos,
localización, etc.
56. Volumen de trabajo de un robot
Es el espacio dentro del cual el robot puede manipular el extremo de
su muñeca y viene determinada por:
La configuración física del robot.
Los tamaños de los componentes del cuerpo, del brazo y de la
muñeca.
Los limites de los movimientos de las articulaciones del robot
Configuraciones básicas de robots comunes
Configuración polar.
Configuración cilíndrica.
Configuración de coordenadas cartesianas.
Configuración de brazo articulado
57. Movimientos de un robot
Movimientos de brazo y cuerpo.
Movimientos de la muñeca.
Los movimientos de articulaciones individuales, asociados con estas dos categorías,
se denominan, a veces por el termino "grado de libertad". Los movimientos del robot
se realizan por medio de articulaciones que son asociadas. Las articulaciones líneas
implican un movimiento deslizante o de traslación de las uniones de conexión.
Tipos de articulaciones giratorias
Para los robots de configuración polar, cilíndrica o de brazo articulado, los tres grados de
libertad asociados con los movimientos del brazo y del cuerpo son:
Articulación de eje de rotación perpendicular a los ejes de las dos uniones.
Articulación giratoria que implica un movimiento de torsión entre las uniones de entrada y
salida.
Articulación e revolución en la que la unión de entrada es paralela al eje de rotación y la
salida gira alrededor de la entrada como si estuviera en orbita.
58. Tipos de articulación de un robot
Transversal vertical: Es la capacidad para desplazar la muñeca hacia arriba o abajo para
proporcionar la postura vertical deseada.
Transversal radial: Implica la extensión o retroacción del brazo desde el centro vertical del robot.
Transversal rotacional: Es la rotación del brazo alrededor del eje vertical.
Sistemas de control y rendimiento de los robots industriales
Secuencia limitada: No utiliza cierto control para indicar las posiciones relativas de articulaciones, se
controlan por interruptores de fin de carrera y/o topes mecánicos.
Reproducción con control punto a punto: Usan una unidad de control mas sofisticada en la que
una serie de posiciones o movimientos son "enseñados", al robot, registrados en memoria y luego
repetidos por el robot bajo su propio control.
Reproducción con control de recorrido continuo: Son capaces de realizar ciclos de movimientos,
en los que se controla la trayectoria seguida por el robot.
59. Sistema de impulsión de un robot
Los robots inteligentes Tienen capacidad no solo para reproducir un ciclo de movimiento
programado sino para interaccionar con su entorno de una manera que parece inteligente.
El controlador consiste en una computadora digital o un dispositivo similar, pueden
modificar su ciclo de trabajo, pueden tomar decisiones lógica, basados en los datos del
sensor, tienen la capacidad para comunicarse durante el ciclo de trabajo con los
operadores humanos o con sistemas basados en computadora, se programan por
lenguaje ingles, simbólico o de programación.
Impulsión eléctrica Impulsión neumática
Impulsión hidráulica No suelen proporcionar Son robots mas pequeños
Proporciona al robot una tanta velocidad o potencia que contienen menos
mayor velocidad y como los anteriores, pero grados de libertad, están
resistencia mecánica, los la exactitud y la limitados a operaciones de
inconvenientes son que repetibilidad de los robots "coger y situar" con ciclos
suelen añadir mas de impulsión eléctrica rápidos. La potencia puede
necesidades de espacio y suelen ser mejores, son adaptarse a la actuación
en que un sistema más pequeños con menos de dispositivos de pistón
hidráulico es propenso a exigencias de espacio y para proporcionar un
las fugas de aceite, lo que sus aplicaciones tienden movimiento de translación
resulta enojoso. hacia trabajos más de articulaciones
precisos. deslizantes.
