Capítulo I

Introducción a las Máquinas-Herramientas

Material didáctico preparado por:

Dr. Alejandro López Ibarra y M. En Enrique Alejandro López Baltazar

Docentes-Investigadores

Universidad Autónoma de Zacatecas

“Francisco García Salinas”

Área de Ciencias e Ingeniería

Unidad Académica de Ingeniería

Líneas de investigación:

-Procesos y Materiales

-Caracterización y soldabilidad de aleaciones metálicas

-Maquinabilidad de materiales

Tecnología Mecánica I

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Objetivo

Conocer los tipos de máquinas-herramientas y

operaciones que realizan, así como también

identifique las variables que intervienen en el

proceso de maquinado y comprenda los principios

del corte de los materiales con arranque de viruta y

que obtenga un panorama general del ámbito de

competencia y su importancia en la industria metal-

mecánica.

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Contenido

I. Introducción.

II. Clasificación de los Procesos de Manufactura.

III. Definición de Maquinado o Arranque de Viruta.

IV. Clasificación de las Máquinas-Herramientas.

V. Operaciones en las Máquinas-Herramientas

VI. Movimientos de las Máquinas-Herramientas

VII. Ámbito de competencia de los procesos de arranque de viruta

I. Introducción

5

I. Introducción

6

Fundición Deformación

plástica

Arranque de

viruta

Producto funcional Producto funcional

I. Introducción

7

I. Introducción

Proceso: se puede definir en general

como un cambio en las propiedades de

un objeto, incluyendo geometría, dureza,

estado y contenido de información.

1) Material

2) Energía

3) Información

Procesos de material: son aquellos que

producen cambios geométricos, y/o

cambios en las propiedades de los

materiales.

Agentes

especiales {

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La manufactura moderna es una actividad

que requiere recursos humanos,

materiales, máquinas y capital, los cuales

deben organizarse, coordinarse y

controlarse para lograr una producción

eficiente, económica y competitiva.

Procesos de Manufactura: Es la

coordinación de personal, herramientas y

máquinas para convertir las materias

primas mediante cambios geométricos y/o

propiedades en productos útiles.

Manufactura: conversión de los materiales

en productos útiles.

I. Introducción

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Etapas básicas para la manufactura de un producto

Investigación y desarrollo del producto

Planeación y herramental para la producción

ManufacturaManufactura

Comercialización

I. Introducción

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II. Clasificación de los Procesos de

Manufactura

Según el tamaño Según el

producto

Según el tipo de sistema de

manufactura

Según el tipo

de material Según el tipo

de proceso

Flujo del material

Categoría

Básicos y especiales

para metales

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Según el tamaño

Masiva

(>100,000 piezas/año)

Limitada

(10 a 500 piezas/año)

Moderada

(2,500 a 100,000 piezas/año)

12

Según el tipo de producto

Alimentos

Medicamentos

Textil

Automotríz.

Naval

Aeronáutica

Ferroviaria

Electrónica y Eléctrica

Construcción

Mobiliario

Cerámicos.

Petroquímica

Metal - Mecánica

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Según el tipo de material

Metales

Polímeros

Cerámicos

Compuestos

Otros

14

Según el tipo de sistema de manufactura

Sistema Fijo Sistema Flexible

15

Según el tipo de proceso

Procesos que cambian

la forma del metal

Procesos de

arranque

de viruta

Procesos de

acabado

superficial

Procesos para el

ensamble de

materiales

Procesos para

modificar las

propiedades

físicas

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Procesos que cambian la forma del material

METALURGIA EXTRACTIVA

FUNDICIÓN

CONFORMADO EN FRÍO Y EN CALIENTE

METALURGIA DE POLVOS

MOLDEO DE PLÁSTICO

METALURGIA EXTRACTIVA

FUNDICIÓN

CONFORMADO EN FRÍO Y EN CALIENTE

METALURGIA DE POLVOS

MOLDEO DE PLÁSTICO

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Procesos para el ensamble o unión de materiales

SOLDADURA POR FUSIÓN

SOLDADURA DEL ESTADO SÓLIDO

SOLDADURA FUERTE Y BLANDA

ENSAMBLE CON ELEMENTOS ROSCADOS

REMACHADO

ENSAMBLE POR PEGADO

SOLDADURA POR FUSIÓN

SOLDADURA DEL ESTADO SÓLIDO

SOLDADURA FUERTE Y BLANDA

ENSAMBLE CON ELEMENTOS ROSCADOS

REMACHADO

ENSAMBLE POR PEGADO

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Procesos para modificar las propiedades de los metales

TRATAMIENTOS TÉRMICOS

TRABAJADO EN CALIENTE

TRABAJADO EN FRIO

TRATAMIENTOS TERMOMECÁNICOS

TRATAMIENTOS TÉRMICOS

TRABAJADO EN CALIENTE

TRABAJADO EN FRIO

TRATAMIENTOS TERMOMECÁNICOS

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Procesos para el acabado superficial

PULIDO

RECTIFICADO

TAMBOREO

ELECTRORRECUBRIMIENTO

BRUÑIDO

PULVERIZADO

ANODIZADO

GALVANIZADO

PULIDO

RECTIFICADO

TAMBOREO

ELECTRORRECUBRIMIENTO

BRUÑIDO

PULVERIZADO

ANODIZADO

GALVANIZADO

20

Procesos de arranque de viruta

MAQUINADO MEDIANTE MÉTODOS

CONVENCIONALES

MAQUINADO MEDIANTE METODOS NO

CONVENCIONALES

MAQUINADO MEDIANTE MÉTODOS

CONVENCIONALES

MAQUINADO MEDIANTE METODOS NO

CONVENCIONALES

21

Procesos según el sistema de Flujo del material

Flujo Convergente (ensamble o unión)

Flujo directo (conservación de masa)

Flujo Divergente (reducción de masa)

22

Según la categoría

Químicos Térmicos Mecánicos

23

Procesos Básicos y especiales para metales

Arranque de viruta

Deformación Plástica

Fundición

Básicos

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Especiales

Metalurgia de Polvos

Tratamientos Térmicos

Soldadura

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III. Definición de maquinado o proceso de

arranque de viruta.

Fundición Deformación Plástica

- Forma

- Dimensiones

- Acabado superficial

Producto funcional Producto funcional

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-Forma

-

-Acabado superficial

-Forma

-Dimensiones

-Acabado superficial

Remoción de material

Producto funcional o ensamblable

27

¿Cuál es la definición de Maquinado o Arranque

de Viruta?

¿Cuál es la definición de Maquina-Herramienta?

Arranque de Viruta

Manual

Arranque de Viruta a

Máquina

Máquina-Herramienta

28

Arranque de viruta manual

29

IV. Clasificación de las Máquinas-

Herramientas

Convencional No Convencional

Arranque de Viruta

Clasificación de las Máquinas-Herramientas

para el Maquinado Convencional

Según el tipo de

generación de superficies. Según el tipo

de operación

Según el grado del

acabado

superficial

Planas Revolución

Según el grado de

automatización

Mecánicas CNC

Según el

Tamaño

Según el tipo de

herramienta de corte

Monofilo Multifilo

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Superficies

Planas

Superficies de

Revolución

Movimiento

rotativo

Movimiento

alternativo

Herramienta Fija

Pieza Móvil

(Cepilladora de mesa)

Herramienta Móvil

Pieza Fija

(Cepilladora de codo,

brochadora, sierra,

mortajadora)

Herramienta Fija

Pieza Móvil

(Tornos)

Herramienta Móvil

Pieza Fija

(Taladradoras, Fresadoras,

Rectificadoras,

Mandrinadoras)

32

Máquinas-Herrramientas de Movimiento Alternativo:

Herramienta Fija - Pieza Móvil

Cepilladora de Mesa

33

Máquinas-Herramientas de Movimiento Alternativo:

Herramienta Móvil - Pieza Fija

34

Máquinas-Herramientas de Movimiento Rotativo:

Herramienta Móvil - Pieza Fija

35

Máquinas-Herramientas de Movimiento Rotativo:

Herramienta Fija - Pieza Móvil

36

37

Clasificación del Maquinado

No Convencional

Maquinado por

Chorro de

Abrasivo (MCA)

Maquinado

electroquímico

Maquinado con

chorro de líquido

Maquinado

Ultrasónico

38

“Máquinas-herramientas que utilizan

herramientas monofilo”

39

TORNOS

Torno paralelo con CNC Torno paralelo o

de puntas

40

TORNOS

Torno revólver Torno vertical

41

TORNOS

Torno al aire Torno horizontal

42

TORNOS

Torno copiador

43

MANDRINADORA

44

MORTAJADORA

45

CEPILLADORAS

Cepilladora de mesa

46

CEPILLADORAS

Cepilladora de codo

47

“Máquinas-herramientas que utilizan

herramientas multifilo”

48

TALADRADORAS

Columna Radial

49

FRESADORAS

Vertical Horizontal

50

FRESADORAS

Vertical universal Horizontal universal

51

FRESADORAS

Fresadora con fresa madre

52

FRESADORAS

Centro de maquinado

53

BROCHADORAS

Vertical Brochas y piezas

54

BROCHADORAS

Horizontal

55

SIERRAS

Sierra cinta Sierra alternativa

TIPOS DE OPERACIONES EN LAS

MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

Tornos Cepilladoras

Mandrinadora Mortajadora 56

TIPOS DE OPERACIONES EN LAS

MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

Taladradoras Fresadoras

Sierra cinta

Brochadoras

Rectificadora 57

TORNOS

Cilindrado (desbastado y afinado)

Roscado 58

TORNOS

Taladrado

Moleteado Moleteador

59

TORNOS

Rectificado Torneado duro Tronzado

Ranurado, refrentado y torneado interior

60

TORNOS

Torneado cónico

Desplazamiento del cabezal móvil Carrillo compuesto o auxiliar

Regla guía Herramienta de forma

61

Torneado de forma

TORNOS

62

TORNOS

Avellanado

Abocardado

Escareado

63

CEPILLADORA

64

FRESADORA

65

TALADRADORA

66

RECTIFICADORA

67

ASERRADORAS

TORNO-FRESADORA

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V. Operaciones en las máquinas-herramientas

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

OPERACIONES EN LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS

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Movimientos de una máquina herramienta

1. Máquinas-herramientas que utilizan herramientas de corte monofilo

- Torno paralelo

- Torno vertical

- Mandrinadora

- Cepilladora o limadora de codo

- Cepilladora o limadora de mesa (de puente)

- Mortajadora

2. Máquinas-herramientas que utilizan herramientas de corte multifilos

- Taladradora

- Fresadora horizontal

- Fresadora vertical

- Brochadora

3. Máquinas-herramientas que utilizan muelas o ruedas abrasivas

- Rectificadora horizontal

- Rectificadora vertical

- Rectificadora cilíndrica

87

Características típicas de las máquinas que usan herramientas monofilo

88

Características típicas de las máquinas que usan herramientas multifilo

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Características típicas de las máquinas que usan muelas abrasivas

VII. Ámbito de competencia de los procesos de

arranque de viruta

Arranque

de viruta

Arranque

de viruta

Aptitud para el servicio Aptitud para el servicio

Supervisión, calificación,

certificación, control y

aseguramiento de la calidad

Supervisión, calificación,

certificación, control y

aseguramiento de la calidad

Caracterización y

selección de aleaciones

metálicas

Caracterización y

selección de aleaciones

metálicas

Recuperación de

piezas

Recuperación de

piezas

Procesos Procesos

Metalurgia Física Metalurgia Física

Costos Costos

Seguridad e higiene Seguridad e higiene

Metales Metales

Desarrollo sustentable

(Impacto ambiental)

Desarrollo sustentable

(Impacto ambiental)

Diseño Diseño

Análisis de fallas Análisis de fallas

Diagnóstico,

pronóstico y

prevención de fallas

Diagnóstico,

pronóstico y

prevención de fallas

Análisis de la Integridad

estructural

Análisis de la Integridad

estructural

Diseño de

experimentos

Diseño de

experimentos