PROCESOS EN LA FABRICACIN DE MQUINASI. CONFORMADO DE MATERIALES 1. Conformado Sin Arranque de Viruta1.1 ForjadoLa conformacin por deformacin plstica aprovecha la capacidad de conformacin de deformacin de los metales para provocar en ellos desplazamientos de masa, ms o menos acusados, segn las caractersticas del metal y la temperatura de aplicacin del proceso. Como consecuencia de ello se produce tambin la alteracin de la estructura interna del metal y la modificacin de sus propiedades mecnicas.Es un procedimiento de conformacin por deformacin plstica en el que, adems de los esfuerzos exteriores, se emplea energa trmica; es decir, es un procedimiento de trabajo en caliente. La forja puede ser libre o con estampa. La primera no impone ninguna forma especfica a la herramienta; la segunda requiere la construccin de una estampa que reproduce la forma y dimensiones de la pieza a forjar. Los efectos de la forja, son los siguientes: Eliminacin de defectos internos: el aplastamiento de la masa del metal, produce el aplastamiento de las cavidades internas, cuyas paredes, si no estn oxidadas, se unen ntimamente quedando perfectamente soldadas. De la misma forma, las segregaciones, por defecto de la presin y el calor combinado, resultan disminuidas, mejorando la homogeneidad del material. Afinado del grano: depende de la temperatura de trabajo y de la velocidad de deformacin. En unos casos se logra la disminuir el tamao del grano y en otros se logra una mejor disposicin de las fibras. En ambos casos mejoran las propiedades mecnicas del metal.1.2 Estampado i. Estampacin en calienteLa estampacin en caliente no es ms que un forjado mecnico en el que se emplea un molde o estampa para conformar la pieza. Aunque a continuacin dar una definicin ms exacta y ms tcnica de la estampacin en caliente. La estampacin metlica en caliente consiste en someter a un metal, por medio de una prensa o martinete, a un esfuerzo de compresin entre dos moldes de acero denominadas estampas. Las estampas estn formadas por dos piezas, la estampa superior o martillo y la inferior o yunque. La superior se fija en la corredera de la prensa y la inferior en la mesa.

ii. Sujecin de las estampas y guas.Si son de pequea dimensin van provistas de mangos cilndricos, que se fijan en el porta machos de la corredera de la prensa. Si son grandes y de forma rectangular se sujetan por medio de colas de milano De cara a centrar y absorber esfuerzos axiales, se disponen de bulones guas.iii. Proyecto de una estampa1.-Determinar la preforma Definir la porcin de material a estampar, que se coloca en la estampa. Asignar dimensiones y forma. Cuanto ms se aproxime a la forma de la pieza ms fcil ser la estampacin.2.-Distribuir la conformacin entre las estampasSi la pieza es simtrica se asigna a cada media estampa la conformacin de media pieza. Pero si es asimtrica, se distribuye el material favoreciendo su flujo, independiente de la superficie de separacin. En el caso de planos inclinados, las fuerzas laterales deben anularse mediante compensacin.3.-Previsin de salidas de la piezaPara facilitar la salida se le da a las paredes de la estampa una inclinacin de 5 a 10 grados, que adems sirve para facilitar el flujo y llenado.4-Previsin de rebabas Hay que evitar poner menos material del necesario y excederse, ya que se generan piezas defectuosas y desalineacin de las estampas. Esto se evita disponiendo en las estampas de un hueco de rebose de material. Estos huecos se disponen en secciones de fcil rebarbado.5-Escalonamiento de la conformacin Debido a la plasticidad y fluencia, podemos necesitar llenar la estampa en ms de una operacin. Esto nos obliga a realizar una conformacin escalonada.iv. Materiales para la construccin de estampas Las estampas para estampacin en caliente deben poseer: -Resistencia a la compresin. -Resistencia al choque. -Resistencia al desgaste. -Resistencia a elevadas temperaturas. El grado de dureza del trabajo a realizar, marcar la eleccin del material. Se emplea fundicin para estampar materiales blandos y en series inferiores a 100 piezas. El material idneo es el acero al carbono de 0.5 a 0.9 de C, pero es muy caro y se emplea solo con grandes matrices de series cortas. En genera se emplean aceros aleados para la construccin de estampas ya que tienen las siguientes caractersticas: -Se obtiene ms resistencia en piezas de gran espesor. -Se templan en aceite, reduciendo las deformaciones y la deformacin de grietas.v. Construccin de estampas Se parte de bloques de acero con relacin entre sus dimensiones y la pieza a obtener. Como orientacin puedo decir: -Altura del bloque, de 3 a 6 veces la profundidad del hueco. -Anchura del bloque, de 2 a 3 veces la anchura del hueco. -Longitud del bloque, longitud de la pieza + 1.5 veces la profundidad del rebajado sumado a cada extremo. El proceso suele ser: 1. Preparacin del bloque, acabando la cara superior. 2. Trazado en la cara superior del dibujo de la pieza. 3. Mecanizado de los huecos. (electro-erosin, fresadora, etc.) 4. Acabado de los huecos a mano, con limas, rasquetas o muelas rotativas manuales. 5. Taladrado de las estampas para colocar los bulones-guas. 6. Tratamiento trmico. 7.Comprobacin de cotas y rectificado.Por el procedimiento de estampacin en caliente, se fabrican gran cantidad de piezas forjadas, con notable precisin y rapidez, quedando listas para las operaciones de mecanizado posterior por arranque de viruta.vi. Estampacin en fro Hasta hace relativamente poco era un procedimiento de conformacin reservado para los metales dctiles como el plomo, el estao, etc., as como para aceros de bajo contenido en carbono para piezas pequeas. Actualmente es posible estampar en fro aceros aleados bajo ciertas condiciones; stas consisten bsicamente en un recocido previo y una preparacin superficial de las superficies. As mismo, es imprescindible usar prensas hidrulicas, de ciclo de trabajo ampliado, que permiten dosificar al mximo el esfuerzo deformador. Una estampa endurecida se introduce en una estampa de acero de herramientas recocido por medio de una prensa. Para vencer el rozamiento, la estampa se cobrea y el desplazamiento de la estampa en la superficie rectificada y lubricada con bisulfuro de molibdeno de la matriz se efecta lentamente. Las prensas de estampacin leo-hidrulicas se pueden regular para velocidades entre 0.002 y 0.02 mm/s para esfuerzos de prensado de hasta 2000 t. Son posibles profundidades de estampacin de ms de 20 mm. Si debido a la deformacin en fro resultase un endurecimiento excesivo de la pieza, sta debe ser recocida a unos 600C y sin estar en contacto con el aire, despus de lo cual puede continuar el estampado en el segundo escaln.vii. Estampas para la estampacin en fro Los elementos principales, son, punzones y porta punzones, matrices y porta matrices. Punzones y porta punzones: Se hace de una sola pieza. Puede disponerse de uno o ms punzones ensamblados en una base denominada porta punzones. Matrices y porta matrices: Se hacen de una sola pieza de acero, de forma tronco cnica, y de seccin cuadrada o rectangular. En esta pieza se mecaniza el hueco que exija la estampa. Los accesorios son: topes y guas. Topes: La colocacin de la chapa metlica sobre la matriz de la estampa de corte y el avance de la chapa a medida que se realiza la estampacin, se regula de forma automtica y precisa por medio de tope, cuyos tipos principales son: rgidos, de balancn, de corte auxiliar. Guas: Hay varios tipos; un tipo son las guas chapas, que forman un canal por el que se desliza la banda de la chapa. Otro tipo de gua que hay, es la de punzones, que conduce los punzones largos, evitando la flexin o rotura. Las guas de columnas, son barras cilndricas fijadas en las matrices, y guan a los punzones para lograr un centrado perfecto. Por ltimo, las guas piloto, son pitones fijados en los punzones, extractores o matrices, y sirven para centrar la chapa ajustndolos a un taladro previo practicado en ella. Por ltimo, los elementos auxiliares son, extractores y alimentadores. Extractores: Para evitar el enganche o arrastre de la chapa por parte del punzn durante el retroceso, se emplean distintos dispositivos extractores, situados en el punzn o en la matriz.vii. Estampas para plegar y curvar El plegado puede ser mltiple o simple. En el primer caso la chapa se apoya en dos puntos equidistantes del punto de doblado en el que realizamos el esfuerzo hasta completar el ngulo deseado segn la forma del punzn. En el segundo caso debemos estudiar los desplazamientos de cada chapa cuidadosamente y disponer la operacin de manera que pueda adaptarse libremente a la forma de la matriz, evitando agarres y esfuerzos innecesarios.1.3 Laminacin Es un proceso de forja continua que consiste en modificar una masa metlica hacindola pasar entre rodillos superpuestos, que giran en sentido inverso. La laminacin se efecta normalmente en caliente, sin embargo, existe la laminacin en fro: Los metales laminados en fro adquieren acritud y deben someterse al recocido final de la operacin, e incluso en una tapa intermedia.i. Laminacin en calienteLaminar, como ya he dicho, es una deformacin plstica en la que el material es arrastrado a travs de dos cuerpos cilndricos que giran en sentido contrario. Bajo la accin de las fuerzas de compresin el material a laminar experimenta a travs del continuo proceso de recalcado un alargamiento en sentido longitudinal as como un ensanchamiento y con ello una disminucin de la seccin. El material de partida para la laminacin son lingotes fundidos de seccin cuadrangular redonda u oval, as como desbastes con seccin rectangular. Los lingotes en bruto son laminados para hacer semi productos y productos terminados. Los desbastes en bruto son laminados para chapas y bandas pasando por llantones. Pasada se denomina el paso del material a laminar a travs de un par de cilindros de laminacin. Se distingue pasada plana cuando despus de una pasada sigue otra pasada en la misma posicin y pasada de canto que es la laminacin en sentido del ensanchamiento resultante de la pasada plana. Para esto debe girarse 90 el material a laminar. Mientras que antes los laminadores se disponan uno al lado de otro -tren de laminacin abierto- actualmente los laminadores se colocan en grupos uno detrs de otro. As se llega al tren continuo. Esta disposicin proporciona muchas ventajas especialmente en lo que respecta a acortamiento del tiempo de laminacin, enfriamiento uniforme, con lo que las tolerancias pueden ser menores al haber menos variacin en las medidas, mayor longitud del material laminado. Las exigidas exactas, la regulacin precisa y las velocidades constantes pueden conseguirse por medio de motores de corriente continua. Los laminadores se denominan de mltiples maneras segn el material a laminar o los productos terminados de laminacin. As se distingue: trenes de desbaste pesados, medios y ligeros, trenes de semi productos, de vigas, de carriles, de ataguas, de acero en barras... Segn la disposicin de los cilindros de laminacin se distinguen, tren laminador do, reversible, doble, etc.ii. Laminacin en froDe la misma forma que an son laminadas en caliente planchas sueltas de chapa, el laminado en fro slo se utiliza actualmente para pequeos tamaos especiales y para la laminacin en planchas de aceros aleados, as como para aceros especiales. Las planchas son laminadas en fro en el do y en la zona de salida son devueltas a la posicin inicial del cilindro superior; tren do irreversible. El tro de Lauth consigue un mejor efecto de estirado, debido al cilindro intermedio de menor dimetro, esto es, por ejemplo, 350 mm frente a los 710 mm de los cilindros superior e inferior. En los laminadores cuartos, dos delgados cilindros de trabajo, estn soportados por dos cilindros de apoyo de gran dimetro, 1200 mm, para evitar flexiones del material. En los laminadores cuartos se pueden trabajar con sentidos de giro reversibles. Las chapas de acero anchas y duras son laminadas a veces en laminadores quintos. Estos tienen tres cilindros de trabajo delgados, los cuales estn soportados por dos cilindros de mayor dimetro. El modo de trabajar corresponde al del tro. Los laminadores cuarto y quinto hacen mayores disminuciones por pasada.1.4 ExtrusinLa extrusin, consiste en moldear o dar perfil a barras metlicas forzando al material en estado pastoso a pasar a travs de una tobera o dado con la seccin transversal adecuada, empujando con un pistn. La masa dctil fluye a travs de un orificio por medio de un impacto o una fuerte compresin, ocasionada por un mbolo o punzn, para deformar una pieza de seccin constante, hueca o no, y cuya longitud depende bsicamente de la aportacin del material efectuada. Se obtiene perfiles o tubos de seccin perfectamente uniforme y excelente acabado. La extrusin puede hacerse en caliente o en fro.i. Extrusin en caliente El material se encuentra a una temperatura entre la de fusin y la de cristalizacin, se comprime fuertemente contra una matriz de forma, fluyendo a travs de ella, adquiriendo la forma de la seccin recta del orificio de la matriz. Se realiza en prensas generalmente horizontales, accionadas hidrulicamente. La potencia de extruir llega a ser de unos 12.000 Tm.ii. Extrusin en fro Se obliga a una porcin del material, colocada en el fondo de la matriz, a deformarse plsticamente, extendindose entre las paredes de esta y las del punzn que la comprime. El material debe ser muy dctil y depresiones de actuacin muy elevadas, generalmente aplicadas por impacto, ya que el calor generado favorece la afluencia.Como se efecta a temperatura inferior a la de recristalizacn, el metal adquiere acritud, tanto ms acusada cuanto mayor sea la deformacin sufrida, traducindose en un incremento de dureza y resistencia a la traccin, mientras disminuyen otras propiedades. Para extrusionar metales resistentes, se emplean prensas mecnicas de friccin y rodillera y prensas hidrulicas. Para metales dctiles se utilizan prensas horizontales de rodilleras. Se realiza por flujo directo o extrusin directa y por flujo inverso o extrusin inversa. Procedimientos. Extrusin directa: El punzn entra holgadamente en la matriz, excepto en la zona del cuerpo en la que ajusta perfectamente con ella. Al presionar el material este fluye hacia delante, entre las paredes del punzn y la matriz. Extrusin inversa: Es la ms empleada. El punzn desciende con fuerza sobre la pastilla de metal depositada en el fondo de la matriz y, al chocar contra ella, el material fluye hacia arriba, en sentido contrario al avance del punzn, llegando a una altura que depende del impacto y del juego de funcionamiento. La pieza extruida permanece agarrada al punzn y es expulsada por un extractor en el retroceso.1.5 Estirado y TrefiladoSon dos procedimientos de conformacin por deformacin plstica casi idnticos que consisten en hacer pasar el material de aportacin por una matriz o hilera de forma determinada. La temperatura de trabajo es inferior a la de recristalizacin. La diferencia entre ambos procedimientos, estriba en la finalidad perseguida: en el estirado se efecta la reduccin de la seccin para obtener formas y dimensiones determinadas; en el trefilado se desea reducir la seccin (normalmente circular) al mximo. Tanto el estirado como el trefilado requieren una serie de condiciones tecnolgicas que deben cumplirse inexcusablemente; a saber: -Escalonamiento adecuado a las reducciones de seccin. Por tratarse de un proceso de conformacin en fro es preciso vigilar para que no se superen los lmites que impone cada material, ya que la acritud adquirida provocara la rotura de la barra o de los rganos de trabajo. -Construccin de la matriz o hilera, segn las exigencias del trabajo. Esto implica dureza y pulido adecuados, as como un ngulo de entrada correcto. -Material de aportacin de buena calidad. Es decir, libre de defectos internos y con la superficie exterior libre de cascarilla. -Utilizacin del lubricante adecuado. Para disminuir el rozamiento entre la matriz y el material, lo que se traduce en un mejor acabado y en una reduccin de las solicitaciones de traccin que aquel debe resistir.2. Conformado Con Arranque de Viruta 2.1 El tornoEl torno, la mquina giratoria ms comn y ms antigua, sujeta una pieza de metal o de madera y la hace girar mientras un til de corte da forma al objeto. El til puede moverse paralela o perpendicularmente a la direccin de giro, para obtener piezas con partes cilndricas o cnicas, o para cortar acanaladuras. Empleando tiles especiales un torno puede utilizarse tambin para obtener superficies lisas, como las producidas por una fresadora, o para taladrar orificios en la pieza.Antecedentes El torno es una de las maquinas herramientas ms antiguas e importantes. Puede dar forma, taladrar, pulir y realizar otras operaciones. Los tornos para madera ya se utilizaban en la edad media. Por lo general, estos tornos se impulsaban mediante un pedal que actuaba como palanca y, al ser accionado, mova un mecanismo que hacia girar el torno. En el siglo XVL, los tornos ya se propulsaban de forma continua mediante manivelas o energa hidrulica, y estaban dotados de un soporte para la herramienta de corte que permita un torneado ms preciso de la pieza. Al comenzar la Revolucin Industrial en Inglaterra, durante el siglo XVII, se desarrollaron tornos capaces de dar forma a una pieza metlica. El desarrollo del torno pesado industrial para metales en el siglo XVIII hizo posible la produccin en serie de piezas de precisin. En la dcada de 1780 el inventor francs Jacques de Vaucanson construyo un torno industrial con un portaherramientas deslizante que se hacia avanzar mediante un tornillo manual. Hacia 1797 el inventor britnico Henry Maudslay y el inventor estadounidense David Wilkinson mejoraron este torno conectando el porta herramientas deslizante con el husillo, que es la parte del torno que hace girar la pieza trabajadora. Esta mejora permiti hacer avanzar la herramienta de corte a una velocidad constante. En 1820, el mecnico estadounidense Thomas Blanchard invento un torno en el que una rueda palpadora segua el contorno de un patrn para una caja de fusil y guiaba a la herramienta cortante para tornear una caja idntica al patrn. El torno revolver, desarrollado durante la dcada de 1840, incorpora un portaherramientas giratorio que soporta varias herramientas con solo girar el portaherramientas y fijarlo en posicin deseada. Hacia finales del siglo XIX se desarrollaron tornos de revolver automticos para cambiar las herramientas de forma automtica. Los tornos pueden programarse para controlarse la secuencia de operaciones, la velocidad del giro del usillo, la profundidad y dimensiones del corte y el tipo de herramienta.Caractersticas Todos los tornos desprenden viruta de piezas que giran sobre su eje de rotacin, por lo que su trabajo se distinguir por que la superficie generada ser circular, teniendo como centro su eje de rotacin. En el torno de manera regular se pueden realizar trabajos de desbastado o acabado de las siguientes superficies: Cilndricas (exteriores e interiores). Cnicas (exteriores e interiores). Curvas o semiesfricas. Irregulares (pero de acuerdo a un centro de rotacin).Se pueden realizar trabajos especiales como: Tallado de roscas. Realizacin de barrenos. Realizacin de escariado.Partes del tornoCABEZAL Cavidad fijada al extremo de la bancada por medio de tornillos o bridas o formando parte de la misma. En ella va alojado el eje principal. En su interior van alojados los diferentes mecanismos de velocidad avances roscados...etc. por medio de los mandos adecuados desde el exterior. Los sistemas mas utilizados son los engranajes.INVERSOR Se utiliza cuando estas trabajando y quieres hacer una funcin de avance automtico o roscado y quieres seleccionar el sentido de dicho trabajo, tanto si es transversalmente como longitudinalmente. Con lo cual en transversalmente ser para delante o detrs y longitudinalmente hacia la izquierda o la derecha.CAJA DE AVANCES El mecanismo de avance hace posible el avance automtico y regula su magnitud. Como el cambio de ruedas en la lira resulta una operacin lenta y engorrosa, la mayora de tornos tiene en la parte anterior una bancada, una caja de cambios, ms o menos compleja, para obtener diversas velocidades a su salida, sin cambiar las ruedas de recambio.

EJE DE CILINDRAR Tiene por objeto transmitir el movimiento desde la caja de avances al carro para efectuar las operaciones de cilindrado y refrenado.TABLERO DE CARRO Consta de dos partes, una de las cuales se desliza sobre las guas de la bancada y la otra, llamada delantal, est atornillada a la primera y se desliza por la parte anterior de la bancada. Unas protecciones provistas de hendiduras, en los extremos anterior y posterior del carro, que sirven de alojamiento a unos filtros, tienen por finalidad que penetren las virutas y suciedad entre la superficie de desplazamiento y las guas.CONTRACABEZAL Y CONTRAPUNTOEl contracabezal con el cabezal fijo es el segundo soporte de la pieza cuando se trabaja entre puntos. Se desliza sobre la bancada; el eje de simetra del manguito o caa debe estar rigurosamente a la misma altura que el eje del cabezal y en lnea con el. Se utiliza tambin para soportar tiles tales como porta brocas...etc. otras funciones son: taladrar, escariar, roscar.EJE DEL CONTRACABEZAL Puede moverse transversalmente sobre la primera mediante 1 o 2 tornillos pueden fijarse en cualquier punto mediante una tuerca. Tiene un agujero en el interior donde permite el blocaje de la caa, cuyo final acaba en cono morse para alojar el punto.CARRO PRINCIPAL Consta de dos partes, una de las cuales se desliza sobre las guas de la bancada y la otra, llamada delantal, est atornillada a la primera y se desliza por la parte anterior de la bancada. Unas protecciones provistas de hendiduras, en los extremos anterior y posterior del carro, que sirven de alojamiento a unos filtros, tienen por finalidad que penetren las virutas y suciedad entre la superficie de desplazamiento y las guas.CARRO TRANSVERSAL El carro transversal se desplaza sobre el cuerpo del carro principal siguiendo al eje de rotacin del carro principal. En la parte superior lleva una ranura circular en forma de T que sirve para alojar las cabezas de los tornillos que servirn para el carro portaherramientas. Se puede desplazar a mano o automticamente.

CARRO ORIENTABLE El carro orientable, llamado tambin carro portaherramientas esta apoyado en el carro transversal en una plataforma giratoria que puede girar sobre un eje central y fijarse en cualquier posicin al carro transversal por medio de cuatro tornillos.PORTAHERRAMIENTAS El carro orientable est provisto de un eje fijo sobre el que puede girar una torreta cuadrada que permite fijar 4 tiles a la vez y presentarlos en el momento preciso sobre la pieza.PUENTE y ESCOTE En algunos tornos se puede trabajar piezas de gran dimetro y poca longitud mediante el escote, o sea que se puede quitar el escote y se forma el puente.PUNTO Es el punto cntrico de la pieza que vamos a mecanizar cuan ya esta sujeta tanto sean piezas excntricas como cntricas.EJE PRINCIPAL Es el mecanismo que ms esfuerzos soporta mientras se est mecanizando, ya que est sujeto a esfuerzos de torsin y axiales. Se fabrica de acero tratado al cromo nquel, debe de ser robusto y estar perfectamente guiado por casquillos o rodamientos para que no haya desviaciones, la barra suele estar hueca. En la punta exterior tiene que llevar un sistema para la sujecin del plato.2.2 El cepilloLos cepillos de codo son tambin conocidos como mquinas amortajadoras horizontales, pueden trabajar piezas de hasta 800mm de longitud y generan acabados de desbaste () o de afinado ( ). La cepilladora para metales se cre con la finalidad de remover metal para producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dnde la pieza de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa. Las cepilladoras tienen un slo tipo de movimiento de su brazo o carro ste es de vaivn, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avance se dan por medio de la mesa de trabajo. Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta, semejante a la del torno. sta herramienta se fija a un portatilies o poste, fijado a su vez a una corredera o carro, como ya se mencion, esta tiene movimiento de vaivn, empujando la herramienta de corte de un lado a otro de la pieza. La carrera de la corredera hacia adelante es la carrera de corte. Con la carrera de regreso, la herramienta regresa a la posicin inicial. Cuando regresa, la mesa y la pieza avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte, es decir, un arete (carro) impulsa la herramienta de corte en ambas direcciones en un plano horizontal, con un movimiento alterno. ste movimiento rectilneo alternativo comprende una carrera activa de ida, durante la cual tiene lugar el arranque de viruta, la carrera de retorno pasiva en vaco.2.3 FresadoraEs una de las mquinas herramienta ms verstiles y tiles en los sistemas de manufactura. Las fresas son mquinas de gran precisin y se utilizan para la realizacin de desbastes, afinados y sper acabados. Algunas de sus principales caractersticas son que su movimiento principal por lo regular lo tiene la herramienta y que la mesa de trabajo proporciona el avance y la profundidad de los cortes. Los trabajos que se pueden realizar por una fresadora son diversos, se pueden fabricar los dientes de un engrane, un cordn en una placa, un cuero o formas determinadas sobre una superficie. Como se observa en el cuadro anterior las herramientas para las fresas pueden trabajar con su superficie perifrica o con su superficie frontal, en el caso del trabajo con la superficie perifrica este trabajo puede ser en paralelo o en contra direccin como se puede observar en las ilustraciones. Con el trabajo en contra direccin la pieza tiende a levantarse, por lo que hay que fijar fuertemente a la misma. Cuando el trabajo es en paralelo la fresa golpea cada vez que los dientes de la herramienta se entierran en la pieza. Durante cada revolucin los dientes de la las fresas slo estn una parte de la revolucin desprendiendo viruta el resto del tiempo giran en vaco y pueden refrigerarse.2.3 TaladradoEs una operacin que tiene por objeto el mecanizado de agujeros, con obtencin de virutas. Para esta operacin se emplean elementos de corte circular denominados brocas, los cuales se fabrican de acero templado. Las mquinas en las que se instalan las brocas reciben el nombre de taladros o taladradoras. Existen muchos tipos de taladros: pero en definitiva se pueden dividir en taladros porttiles (de bricolaje) y taladros de sobremesa o de columna (los cuales son fijos). Los taladros de sobremesa permiten efectuar agujeros de dimetros mayores y de ms precisin. Las brocas ms conocidas son las helicoidales y en ellas se distinguen tres partes fundamentales: la cola o mango, el cuerpo y la boca o punta. - Cola: parte que se fija al taladro. -Cuerpo: Parte activa de la broca. Lleva unas ranuras en forma de hlice. - Punta: Parte cnica que hace el corte.Eleccin de la broca Se debe tener en cuenta el tamao del agujero, la dureza del material y el afilado de la broca. Tamao: El tamao del agujero tiene que ser ligeramente superior al dimetro de la broca utilizada. Dureza del material: Determina el ngulo de la punta de la broca. A mayor dureza, mayor debe ser el ngulo. Afilado: La forma de la punta determina el tipo de material para el que se emplea (madera, metal, pared,). Las brocas para perforar madera terminan en punta o pala. Las de pared cuentan con una pastilla de carburo metlico en la punta (vidia) y las de metal estn fabricadas con acero rpido y tienen un ngulo de punta alto.3. Otras formas de Conformados3.1 SoldaduraPROCEDIMIENTOS DE SOLDADURALa soldadura es un procedimiento de unin permanente entre los metales, producido con aportacin de calor, con o sin presin, y con aportacin del metal con o sin ella. Sus ventajas principales son la estanquidad, la resistencia mecnica, la resistencia a la corrosin y el escaso volumen que ocupa. -Soldadura blanda y elementos soldantes de este tipo de soldaduras. Se entiende bajo este nombre la elaboracin de una unin con aditivos blandos cuyo punto de fusin esta generalmente por debajo de 450 C y contienen preponderadamente metales pesados de bajo punto de fusin. Los ms importantes son los aditivos de estao. La soldadura blanda es aplicable a metales ligeros y pesados. La resistencia es slo de 2 hasta 8 Kg. / mm2. Por tanto, las soldaduras blandas no pueden soportar ningn tipo de esfuerzos, sin embargo, el cordn de soldadura es muy flexible. La composicin y aplicacin de la mayora de los elementos soldantes esta normalizados segn DIN 1707 estao de soldadura y DIN 1730, as como DIN 1732 elementos soldantes de estao aluminio. -Soldadura fuerte o dura y elementos soldantes de este tipo de soldaduras. Por soldadura dura se entiende la elaboracin de una unin permanente con elementos soldantes duros cuyo punto de fusin esta entre 500 y 1200 C. Estn compuestos de cobre y cinc para acero, cobre, bronce (DIN 1733); elementos soldantes de latn especial, estaadores de argentn con cobre, nquel, cinc, plata, para acero, metales duros, metales pesados y especialmente para metales preciosos (DIN 1734, 1735) as como elementos soldantes de aluminio para aluminio y sus aleaciones (DIN 1732) La soldadura dura, alcanza resistencia ms alta que la blanda. Se aplica cuando los metales no se pueden soldar con aditivos blandos. Aparte de los elementos soldantes duros normalizados existe una serie de aditivos duros no normalizados y con aplicacin para el latn forjado y estampad, para latones especiales, aluminio, magnesio, magnesio argentn, etc. As como elementos soldantes de alto punto de fusin cuya temperatura de trabajo est alrededor de 1230 C. La resistencia a la traccin de los elementos soldantes duros es de 10 hasta 54 Kg./mm2. -Soldadura autgena o soldadura a gas. La fusin se consigue por medio de accin directa, localmente limitada a un soplete de gas combustible y oxigeno o de gas combustible y aire. -Soldadura elctrica por arco, o soldadura a presin por arco voltaico. El calor resulta de un arco voltaico, que pretende corto tiempo entre las superficies de tope de las piezas. Las piezas son unidas por recalcado a golpe.3.2 SinterizacinSe da el nombre de sinterizacin o pulvimetalurgia, a una tcnica especfica, que partiendo de polvos metlicos que son prensados en moldes y calentados a temperaturas inferiores al punto de fusin del metal, obtiene diferentes piezas en la forma especificada. Comprende:- Obtencin del polvo. - Tcnica de prensado de moldeo. - Tcnica de sinterizacin.i. Fabricacin de piezas sinterizadas. -Obtencin del polvo. Como materiales para la elaboracin de piezas sinterizadas son aptos polvos de hierro y de metales no frricos con la limitacin de metales que formen xidos de difcil reduccin, los cuales se pueden sinterizar slo bajo condiciones especiales. Por otra parte, tambin son sinterizados mezclas de metales y materiales no metlicos o mezclas de hierro con otros metales. Los materiales en polvo han de cumplir ciertas exigencias relativas a su pureza, constitucin, volumen aparente, etc. Los mtodos ms importantes en la obtencin de polvo idneo son: mtodo de carbonyl. reduccin. electroltico. de soplado por tobera.a) El mtodo de Carbonyl es apropiado solamente para la fabricacin de polvos de hierro y de nquel. Estos son muy puros y tienen un grano uniforme. De mezclas de polvo de hierro, nquel y cobalto se pueden fabricar imanes permanentes as como piezas moldeadas con propiedades magnticas especiales. b) Por reduccin de xidos metlicos o tambin de mineral de hierro se obtiene un polvo metlico muy esponjoso que se comporta muy bien en el prensado (polvo de Hoegenaes). c) El mtodo electroltico es apropiado ante todo para la obtencin de polvo de cobre, sin embargo, tambin el polvo de hierro obtenido segn este mtodo se puede prensar bien (polvo HVA).d) La mayor parte de los polvos metlicos se obtienen segn el mtodo de soplado por tobera. Este mtodo ha ganado significacin sobre todo para la fabricacin econmica de polvo de hierro con propiedades especialmente buenas para la tcnica de sinterizacin; recibe el nombre de mtodo de RZ (mtodo de hierro cascarilla).

Prensado En las piezas sinterizadas debe estar garantizada una distribucin uniforme de la densidad del polvo prensado, sobre todo en piezas prensadas de difcil moldeo. El polvo agitado no se reparte y concentra uniformemente en todas partes. Prensado unilateral proporciona una concentracin desigual debido al rozamiento interior del polvo, que origina una disminucin de presin, en la parte opuesta a la zona en que sta se ejerce. En el prensado bilateral, es decir, prensado por la parte superior e inferior, se comprime la masa de polvo uniformemente. Se considera el mtodo de extraccin como el ms indicado procedimiento de prensado. En la posicin de llenado del til se llena el molde con polvo. La compresin tiene lugar en la posicin de prensado, en la que se disponen troqueles mviles para piezas con varios cambios de seccin. En la posicin de extraccin queda liberada la pieza prensada. La presin es normalmente de unas 6 t./cm2. Sinterizacin Las piezas prensadas tienen una suficiente resistencia en verde y pueden ser sacadas del molde. Son empaquetadas en cajas de acero o de grafito y recocidas. Las temperaturas de sinterizacin estn por bajo punto de fusin del metal en cuestin. Para polvo de hierro estn entre 1100 y 1300 C. La sinterizacin dura varias horas y se lleva a cabo en hornos calentados elctricamente y con atmsfera especial para evitar la oxidacin. Materiales de sinterizacin El tamao del grano del polvo, es inferior a 0.4 mm, la forma del grano es variada. Del polvo de hierro se pueden hacer piezas por prensado de polvo nico de gran porosidad, las cuales est especialmente indicadas para cojinetes. Los polvos tambin pueden ser mezclados con plomo o grafito. Un prensado nico y de mayor magnitud, aumenta la densidad y resistencia, las piezas fabricadas de esta forma son utilizables para esfuerzos no muy altos. Las piezas de mquina sometidas a esfuerzos mayores se obtienen por doble prensado. Los polvos de hierro para este tipo de piezas son aleados con cobre.

DEFINICIN DE MECANISMOEn las mquinas, se llama mecanismo a la agrupacin de sus componentes que son mviles y se encuentran vinculados entre s a travs de diversas clases de uniones; esto hace que dicha estructura pueda transmitir fuerzas y movimientos. El mecanismo es el encargado de permitir dicha transmisin.

Para que un mecanismo sea considerado como tal es necesario que se encuentre formado por una serie de componentes, los cuales son: eslabn (elemento rgido que transmite el movimiento de un lugar a otro fundamental para que el mecanismo se active), nodo (unifica dos eslabones entre s para que a travs de l se comunique el movimiento) y junta, tambin conocida como par cinemtico, (permite que eslabn y nodo funcionen correctamente, indicando la unin entre los diferentes eslabones como partes de un todo).

Los mecanismos pueden clasificarse de acuerdo a muchas variables:

De acuerdo a la cantidad de eslabones pueden ser de tipo binarios, ternarios o cuaternarios.De acuerdo a la funcin pueden ser fijos, conductores, transductores o conducidos.De acuerdo al movimiento que ocasionan pueden ser fijos, de manivela, de biela o de corredera.

Por otro lado, con respecto a los nodos, segn los que se utilicen en la estructura, variar el tipo de mecanismo porque el movimiento ser diverso. En el caso de la manivela, por ejemplo, el movimiento que realiza es rotativo, mientras que el movimiento que realiza un mecanismo con corredera es de traslacin.

GRADOS DE LIBERTADEn un mecanismo resulta de fundamental importancia determinar el nmero de grados de libertad, ya que ese nmero entero es precisamente el nmero de ecuaciones diferenciales de segundo orden que se requieren para describir completamente el mecanismo. El nmero de grados de libertad se determina a partir del nmero de elementos o slidos que forman el mecanismo y de los pares cinemticos que ligan el movimiento de unos elementos a otros. Ms concretamente, los grados de libertad son el nmero mnimo de velocidades generalizadas independientes necesarias para definir el estado cinemtico de un mecanismo o sistema mecnico. El nmero de grados de libertad coincide con el nmero de ecuaciones necesarias para describir el movimiento.En mecnica clsica y lagrangiana, la dimensin d del espacio de configuracin es igual a dos veces el nmero de grados de libertad GL, d = 2GL.

Grados de libertad en mecanismos planosPara un mecanismo plano cuyo movimiento tiene lugar slo en dos dimensiones, el nmero de grados de libertad del mismo se pueden calcular mediante el criterio de Grbler-Kutzbach: Dnde: , movilidad. , nmero de elementos (eslabones, barras, piezas, etc.) de un mecanismo. , nmero de uniones de 1 grado de libertad. , nmero de uniones de 2 grados de libertad.Esta frmula es vlida slo en el caso de que no existan enlaces redundantes, es decir enlaces que aparecen fsicamente en el mecanismo pero no son necesarios para el movimiento de ste. Para poder emplear el criterio, debemos eliminar los enlaces redundantes y calcular entonces los grados de libertad del mecanismo.Todas las partes fijas (uniones al suelo) se engloban como el primer elemento. Aunque el grado de libertad de algunas uniones es fcil de visualizar, en otras ocasiones se pueden cambiar por sistemas equivalentes.Grados de libertad en estructurasPodemos extender la definicin de grados de libertad a sistemas mecnicos que no tienen capacidad de moverse, llamados estructuras fijas. En el caso particular de estructuras de barras en d dimensiones, si n es el nmero de barras y existen m restricciones (uniones entre barras o apoyos) que eliminan cada una ri grados de libertad de movimiento; definimos el nmero de grados de libertad aparentes como: GL: Grados de libertad del mecanismo.n: Nmero de elementos de barras de la estructura.ri: Nmero de grados de libertad eliminados por la restriccin .En funcin de la anterior suma algebraica podemos hacer una clasificacin de los sistemas mecnicos formados a base de barras:Estructuras hiperestticas, cuando GL < 0.Estructuras isostticas, cuando GL = 0.Mecanismos, cuando GL > 0.Coordenadas independientesModelar un mecanismo en coordenadas independientes quiere decir emplear tantos parmetros como grados de libertad posea el mecanismo. Se trata, por tanto, del nmero mnimo de coordenadas posible. Como ejemplo, obsrvese la figura 1. En la parte izquierda se muestra un mecanismo clsico de cadena cerrada, el cuadriltero articulado, que posee un nico grado de libertad. Slo precisa por tanto de un parmetro para la definicin de su movimiento. Dicho parmetro puede ser el ngulo que forma una de las barras unidas al elemento fijo con la horizontal. En la parte derecha aparece un mecanismo de cadena abierta, un robot plano de tres grados de libertad. Sern pues necesarios tres parmetros para definir el movimiento de dicho robot. Pueden emplearse como tales los ngulos entre elementos sucesivos. Figura 1. Coordenadas independientes.

Eslabones, juntas y cadenas cinemticas Un eslabn es un cuerpo rgido que posee al menos dos nodos (que son los puntos de unin entre eslabones). Estos eslabones se unen para formar los eslabonamientos cinemticos que son los componentes bsicos de todos los mecanismos. Todos los mecanismos (levas, engranajes, cadenas) son variantes de eslabonamientos cinemticos.Un eslabn puede ser:

Los eslabones estn unidos por juntas o pares cinemticas, que es una conexin que permite algn movimiento entre los eslabones conectados. El par es cinemtica si el GDL de cada elemento del par es igual a 1.Se clasifican por: - El nmero de GDL (A) - El tipo de contacto (B) - El tipo de cierre (C) - El nmero de eslabones conectados (D) (A)

Una cadena cinemtica se define como un ensamble de eslabones y juntas interconectados de modo que proporciones un movimiento de salida controlado con respuesta a un movimiento de entrada proporcionado.Mecanismo de Biela - Manivela.

Este mecanismo tiene por objeto transformar un movimiento rectilneo alternativo en uno circular, o viceversa.

Cuando se trata de transformar movimiento rectilneo alternativo en circular (como es el caso de los motores trmicos o de combustin interna y mquinas de vapor), el movimiento rectilneo es transformado mediante un sistema que consta de tres elementos: la manivela que se fija al eje; la cruceta, que se desliza sobre la colisa o deslizadera; y la biela, que une la cruceta y la manivela, transformando el movimiento. La parte de la cruceta que se desliza sobre la colisa se denomina patn. Para que el movimiento sea uniforme, este mecanismo ha de tener solidario al eje de la manivela un volante para que con su inercia regularice el movimiento.

Los puntos en los que el pistn invierte su sentido de movimiento se llaman puntos muertos, y en ellos la velocidad del pistn es nula. Estos puntos son dos, y en ambos la biela y la manivela se encuentran alineadas: - Punto muerto superior.- Punto muerto inferior.Se denominan as porque, habitualmente, el pistn se mueve verticalmente y la manivela se encuentra por debajo del pistn. Si la longitud de la manivela es lm y la de la biela lb, el pistn en el punto muerto inferior se encuentra a una distancia lb-lm del punto de giro de la manivela. En el punto muerto superior dicha distancia es lb+lm. Por lo tanto, el desplazamiento del pistn desde el punto muerto inferior al superior, tambin conocido por carrera del pistn, es 2 lm.Mecanismos de transmisin circular Estos mecanismos transforman movimientos de rotacin en otros movimientos de rotacin. La principal utilidad de este tipo de mecanismos radica en poder aumentar o reducir la velocidad de giro de un eje tanto cuanto se desee. Por ejemplo: el motor de una lavadora gira a alta velocidad, pero la velocidad del tambor que contiene la ropa, gira a menor velocidad. Es necesario, pues, este tipo de mecanismo. Para desempear su misin, las mquinas disponen de partes mviles encargadas de transmitir la energa y el movimiento de las mquinas motrices a otros elementos. Estas partes mviles son los elementos transmisores, que pueden ser directos e indirectos. Elementos transmisores directos: - rboles y ejes - Ruedas de friccin - Engranajes - Tornillo sinfn Elementos transmisores indirectos: - Poleas con correa - Cadenas

Mecanismo con movimiento intermitente (dwell)El mecanismo de 4 barras se puede utilizar para guiar una deslizadera con movimiento intermitente (pausa). Estos mecanismos son muy requeridos industrialmente ya que son delos pocos que transforman un movimiento continuo (el de la manivela accionadora, que habitualmente es movida por un motor elctrico) en un movimiento intermitente empleando slo pares inferiores (que son mucho ms ventajosos que los pares superiores).Para conseguir un mecanismo de este tipo se selecciona un punto trazador del acoplador de manera que ste trace una trayectoria con un tramo circular (o muy aproximado). En ese punto se aade una nueva barra articulada (un nuevo acoplador) cuya longitud es igual al radio del tramo circular. En el otro extremo de dicha barra se articula una deslizadera, que deslizar sobre la barra fija, pasando el eje de deslizamiento por el centro del tramo circular. En la figura siguiente se observa el punto trazador (P) del mecanismo de 4 barras y la trayectoria que genera (lnea discontinua). Se observa que dicha trayectoria posee un tramo cuasi-circular (circunferencia en lnea de puntos). Como la barra de conexin con la deslizadera posee el mismo radio que la circunferencia, mientras que el punto trazado recorre el tramo circular, la deslizadera permanece detenida en el centro de la circunferencia.

Mecanismo de retorno rpido de WhitworthEn ingeniera mecnica un mecanismo de retorno rpido es un mecanismo utilizado en herramientas de maquinado para realizar cortes sobre una pieza.Se compone de un sistema de engranajes acoplado a un mecanismo de biela - manivela, en el cual se encuentra la parte que realiza el corte (pistn). El mecanismo de retorno rpido de Whitworth convierte el movimiento rotatorio en movimiento alternativo, pero a diferencia de la manivela y deslizador, el delantero de movimiento alternativo es a un ritmo diferente a la atrasada stroke. En la parte inferior de la unidad brazo, la tasa solo se mueve a travs de pocos grados a barrer el brazo de izquierda a derecha, pero se necesita el restode la revolucin para que el mecanismo del brazo vuelva.

En muchas operaciones industriales se requiere deslizar una herramienta para realizar un trabajo. Para automatizar estas operaciones se suele emplear un mecanismo que cuenta con una deslizadera en la que se fija la herramienta que realiza el trabajo. Hay ocasiones en las que, por la naturaleza de la operacin, el trabajo se realiza solamente en un sentido del movimiento. En estos casos resulta especialmente til hacer que la herramienta vuelva rpidamente a la posicin inicial para realizar una nueva pasada. As, se busca un mecanismo cuyo eslabn final es una deslizadera de manera que sta posea un movimiento de avance relativamente lento (cuando la herramienta trabaja) y un movimiento de retroceso relativamente rpido (cuando la herramienta no trabaja).Uno de los mecanismos ms empleados es el que se muestra a continuacin. Conducido por una manivela que se mueve con velocidad angular constante (generalmente por medio de un motor elctrico), produce en la deslizadera un movimiento lento de avance (hacia la izquierda) y rpido de retroceso (hacia la derecha). Como la velocidad angular de la manivela es constante, el tiempo de avance es proporcional al ngulo de manivela dedicado al avance, e igualmente con el retroceso.PantgrafoEs un mecanismo de 5 barras y cadena abierta con 2grados de libertad. Las longitudes de las barras proporcionan que, necesariamente, El grado de ampliacin o reduccin depende de las longitudes relativas de las barras, por lo que estos mecanismos se construyen de forma que sean regulables, obteniendo as distintos factores de ampliacin/reduccin.