Universidad Autnoma de Ciudad JurezInstituto de Ingeniera y TecnologaIngeniera Mecatrnica

Uriel Ruiz Reyes120758

Manufactura asistida por computadoraAgosto 2014

Mquinas

Fresadora

La fresadora es una mquina herramienta que lleva a cabo el proceso de manufactura por arranque de viruta. Esta mquina ha sido diseada para el maquinado de piezas que requieran cortes rectos, pero gracias a algunos aditamentos se puede extender su uso a otras formas, por ejemplo el plato divisor para formas cilndricas. Las fresadoras maneja 3 ejes el X , Y y Z, los cuales solo pueden ser manipulados girando las palancas de los ejes los cuales movern una bancada.Fresadora convencional VIWA

Existen las fresadoras de tipo convencional y de tipo CNC, las primeras requieren de la operacin humana para su manipulamiento y las del segundo tipo solamente requieren de ordenes en algn lenguaje de programacin (el g-code es el ms conocido) o pueden ser operadas directamente por el usuario mediante algn control.Plato divisor

Las fresadoras de tipo CNC ofrecen varias ventajas sobre las de tipo convencional, ya que en las fresadoras CNC se pueden efectuar formas o tcnicas que muy difcilmente el operador ms experimentado podra replicar, y adems de ofrecer maquinados de forma muy precisa, rpida y disminuye los errores por el factor humano.Fresadora CNC VIWA

En una fresadora se pueden maquinar materiales muy diversos, siempre y cuando sean materiales fabricados especficamente para ser maquinados y sin haber sufrido algn tratamiento que modifique esta caracterstica, por ejemplo tratamientos trmicos para aumentar la dureza del acero. Las mquinas fresadoras ofrecen comnmente una tolerancia de una milsima de pulgada. La herramienta de corte de uso ms comn en la fresadora es el cortador o fresa, est dista de varias medidas estndar segn las necesidades del cliente, el material del que estn hechas estas herramientas depende, al igual que la gran mayora de las herramientas, de la dureza del material a maquinar. Existen cortadores de diferentes formas dependiendo del diseo de la pieza, los existen cnicos, cilndricos, con diseos en las puntas, etc. Otras herramientas de uso muy comn son las brocas, las cuales se utilizan para hacer barrenos en el material. La principal diferencia entre las brocas y los cortadores, es que las brocas se utilizan especficamente para barrenar las piezas y los cortadores pueden ser utilizados para realizar desbastes, rectificados e incluso barrenos, pero para realizar estos ltimos se recomiendan las brocas. Tambin existen las rimas de precisin, las cuales se utilizan para dar un mejor acabado a los barrenos.Cortadores de carburo

Rima de precisin

Torno El torno es una mquina herramienta que funciona por medio del arranque de viruta, a diferencia de la fresadora, en el torno la pieza es la que gira y la cual se sujeta en una mordaza. El torno consta de 3 ejes el X, Y y Z. El eje X y Z son los ejes utilizados para los procesos de careado y cilindrado respectivamente por ejemplo, mientras que el eje Y corresponde a la altura de la herramienta. La principal tarea del torno es la creacin de piezas o formas cilndricas, aunque sus funciones y capacidades pueden aumentarse mediante la implementacin de aditamentos.Torno CNCTorno Convencional

Tambin existen los tornos por control numrico los cuales para su funcionamiento requieren de lenguajes de programacin.

La principal herramienta de corte utilizada en el torno se llama buril, la forma y el material del que est hecho el buril vara segn las especificaciones de la pieza a maquinar. Tambin se pueden utilizar las brocas para realizar barrenos y con aditamentos especiales, los cortadores.Buriles

Herramientas muy comunes a utilizarse en los tornos suelen ser los machuelos y las terrajas para la creacin del roscado interior y exterior

Torno MAZAK

Rectificado El proceso de rectificado tambin puede ser considerado un proceso de arranque de viruta cuando se utiliza una piedra o muela abrasiva. A diferencia del fresado y el torneado la remocin de viruta es muy pequea por lo que el rectificado puede verse como un proceso para darle un acabado terminal a la pieza. La mquina herramienta diseada para este proceso se llama rectificadora, y las puede haber planas, para piezas cilndricas o piezas excntricas. El sistema de sujecin de las piezas a rectificar suele hacerse, en las rectificadoras de superficies planas, por medio de un electro imn, obviamente la sujecin se afetua en piezas de materiales con propiedades magnticas o que han llevado a cabo un proceso con el que sean capaz de adherirse al imn, de no ser as la pieza puede sujetarse a una prensa que cuente con dichas propiedades. Rectificadora de superficies planasRectificadora de superficies planas

Este tipo de mquinas son manejadas a distancias de una diezmilsima de pulgada. Las mquinas herramientas rectificadoras utilizan unas piedras en forma de disco llamadas formalmente muelas abrasivas o comnmente piedra abrasiva, existen diferentes tipos de piedras abrasivas para diferentes tipos de metales, la eleccin depende de las caractersticas del material o de las especificaciones del cliente. Los principales materiales de las piedras abrasivas son el carburo de silicio, circonio, etc.Piedra abrasiva

Centro de termo formadoEl centro de termo formado es una mquina que maneja siete funciones de termo formado de un nmero de materiales termoplsticos. Thermo Forming Centre 911

Tales como soldadura, formacin al vaco, soplado, recubrimiento por inmersin, moldeado por inyeccin, extrusin y formado a presin.

Todos estos procesos requieren de calor y presin los cuales son provistos por el centro del sistema cermico de temperatura.

Centros de mecanizadoSon mquinas altamente automatizadas capaces de realizar su trabaja sin la intervencin humana menos posible, algunas poseen de 3 a 6 ejes, y efectan un cambio de herramienta automtico, algunos pueden guardar hasta 40 herramientas de corte listas para usarse pero esto depende del tamao y finalidad del centro de mecanizado. Estn especialmente diseados para la produccin en masa o en grandes cantidades.Centro de mecanizado Chevalier

Mquinas de electroerosin por hilo Este tipo de mecanizado se realiza utilizando un dielctrico mediante el salto de descargas entre el electrodo y la pieza. Es un proceso termoelctrico en el que las chispas son una fuente termal puntual. Y es esa fuente la que funde el material de la pieza produciendo una erosin.Centro de mecanizado Mazak

El hilo que se utiliza como electrodo comnmente est hecho de latn. Este pasa por unas guas que le dan la direccin. Las descargas se producen por la diferencia de potencial entre este hilo y la pieza que debe ser un conductor de electricidad. Entre el hilo y la pieza debe ser introducido un dielctrico cuyo objetivo es darle calidad a las chispas, refrigerar el GAP que es la distancia que separa el electrodo y el material.Robofil 310 una mquina electro erosionadora

Electroerosionadora por penetracin En este proceso de mecanizado un electrodo-herramienta penetra en la pieza que tambin es conductor elctrico en presencia de un lquido dielctrico. En este proceso se puede dar o plasmar en la pieza la forma presente en el electrodo.Roboform 55P

El dielctrico ms utilizado suele ser algn aceite mineral especial para la erosin aunque tambin se puede utilizar agua.

Herramientas de corteUna herramienta de corte es aquella herramienta cuya funcin principal es el arranque de viruta a travs de una navaja filosa. Existen de diferentes tipos y diferentes maquinas dependiendo de las caractersticas del material a maquinar y la geometra que se desea formar. Una herramienta de corte debe contar con varios requisitos, entre ellos figuran la alta resistencia al desgaste ya que el maquinado de piezas consiste en movimientos muy repetitivos y estos se hacen usualmente a materiales que presentan una dureza considerable a pesar de ser materiales maquinables, tambin deben presentar alta estabilidad fsica y qumica cuando est presente a altas temperaturas esto se debe a que los procesos en s debido a su naturaleza presentaran friccin entre las piezas y ello requiere la presencia de una herramienta cuyo punto de fusin este alejado de las temperaturas que puedan generar los proceso de maquinado en que se utilice, y por ultimo deben presentar resistencia a la fractura frgil porque la misma naturaleza del desbaste se debe al choque entre materiales siendo necesariamente la herramienta de corte el material que presenta ms dureza para poder as realizar los cortes necesarios tomando en cuenta tambin que la herramienta tiene en su estructura presentes geometras con filos para llevar este proceso a cabo.Materiales de herramientas de corte Como se dijo antes en las herramientas de corte es de suma importancia que el material del que consiste la herramienta de corte sea de menor dureza que el material a maquinar, por obvias razones, otra caracterstica de estos materiales es la tenacidad, que es la cantidad de energa capaz de absorber o soportar un material sin que este se rompa, tampoco debe adherirse al material que se est maquinando y su solubilidad debe ser baja.Entre los principales tipos de material con los que se fabrican las herramientas estn los aceros al carbono que se utilizan para materiales blandos como la madera o a bajas tasas de produccin, estn los aceros de alta velocidad HSS con aleaciones con carbono a 0.8%, con cromo a 4%, con molibdeno de 5% a 8%, vanadio de 1% a 2% y tungsteno.Tambin existen herramientas con recubrimientos superficiales (cortador pavoneado etc.)

Tipos de herramientas Existen diversas herramientas para diversos procesos y determinadas formas de diseo, la geometra en las herramientas permitir hacer o llevar acabo diseos especializados, por ejemplo en el torneado podemos llevar a cabo diversos procesos tales como cilindrado, mandrinado o ranurado y existen herramientas diseadas especficamente pensando en dichos procesos

Principales herramientas.

BurlEl burl es la herramienta de uso ms comn en el torno, los puede haber con formas para el cilindrado el cual consiste en desbastar una pieza dando un dimetro menor deseado este se pude utilizar para hacer desbastes en ngulo, y tambin se utiliza en el proceso de refrentado o careado.

Buriles para tornoFresa o cortadorLa fresa o cortador se utiliza en proceso en donde se la herramienta la que gire sobre un eje estando sujeta la pieza a maquinar comnmente en una prensa, el cortador suele ser una pieza cilndrica con filos en su parte inferior la cual le permite hacer los cortes en las piezas, esta es sujetada en un collet R8 los cuales estn especficamente diseados para una medida estndar de un cortado en especfico, aunque puede ser sujetado en un broquero. Con los cortadores se pueden crear diversas formas extendiendo su capacidad con una mquina herramienta CNC. Un cortador puede llevar acabo el desbaste de la pieza, el careado, crear ranuras, hacer barrenos, entre otras ms. Collet R8 o boquilla de sujecin Fresas o cortadores en un estuche AvellanadorEl avellanador es una herramienta de geometra cnica utilizada para realizar contornos o ranuras con ngulo, por ejemplo un chaflanado se puede realizar con un avellanador.

Avellanador

BrocasLas brocas son herramientas utilizadas especficamente para crear barrenos a diferencia de los cortadores los cuales cuentan con la capacidad de llevar acabo ms procesos. Existen brocas con diferentes geometras dependiendo del material el cual se necesite barrenar, tambin las existen en diferentes dimetros comnmente estandarizados para llevar acabo barrenos especificados en algn diseo. Juego de brocasRima de precisin Se utilizan como acabado para realizar barrenos de precisin, se utiliza de pues de barrenar una pieza con alguna broca y para dar acabado o mejor presentacin se utiliza la rima de precisin la cual aumenta pocas milsimas el barreno para realizar este proceso de acabado.MachueloEl machuelo es una herramienta para crear roscas internas, la medida del machuelo se especifica por su dimetro por cuantos hilos tiene. Al proceso en el que se utiliza esta herramienta se suele llamar machuelado o roscado interno. Se puede hacer sujetado la pieza en una prensa, tambin se puede llevar a cabo este proceso en el torno.TerrajasLa terraja es una herramienta que se utiliza, en este caso, para hacer el roscado exterior de alguna pieza tambin cuenta con una medida similar a la del machuelo, contando con el dimetro y el nmero de hilos de la rosca.

Set de machuelos, terrajas y sus respectivas herramientas.Piedra o muela abrasivaPiedra abrasiva

Esta herramienta se utiliza para realizar el proceso de rectificado, el cual consiste en hacer pequeos desbastes sobre la superficie de alguna pieza, las existen de diversos tamaos y diversos materiales dependiendo del material del que est hecho la pieza.

MaterialesMateriales maquinables. La maquinabilidad es una propiedad de algunos materiales cuya dificultad para maquinar o manufacturar es satisfactoria ofreciendo tambin un precio bajo. Los existen ferrosos y no ferrosos. Los primeros como su nombre lo indica contienen hierro o fierro como su principal componente algunos ejemplos de los materiales ferrosos son los aceros al carbono, los de bajo contenido de carbono, aceros resulfurados, aceros al plomo, aceros aleados, etc. Y los materiales no ferrosos, estos pueden ser plsticos o metales que no precisan de hierro como alguno de sus componentes, tales como el plstico poliacetil o delrin, el aluminio, el titanio, el latn, etc.Principales materiales.

Poliacetal o delrin.Avreviado POM y comnmente llamado delrin, es un material ampliamente utilizado en los proceso de desbaste por su fcil maquinabilidad. Cilindros de delrinAceroEl acero es un material tambin muy utilizado en los procesos de maquinado ya sea en materia prima para piezas o material para herramientas, ya que este presenta amplia disponibilidad en el mercado adems de diferentes caractersticas como los son la dureza, punto de fusin alto y tambin a que se puede combinar con diversos elementos o someter a tratamientos para que est presente o incremente cambie sus caractersticas.

Cilndros de aceroAluminioEl aluminio tambin es un material de amplio uso en la industria pero este se utiliza en su mayora para el diseo de piezas ya que es un metal blando adems de ser muy ligero y barato. El aluminio puede presentar dificultades al momento de ser maquinado como que se puede pegar a la herramienta de corte.

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