Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniería __ ____________ y ____________ y Tecnologías Avanzadas.
Reporte de Prácticas. Ingeniería Mecatrónica
Realizó: López Pérez César Ernesto Montesinos Fernández Ricardo Castañeda Venegas Mayra
Grupo: 1MM5
Asignatura: Procesos de manufactura
Docente: Erick López Alarcón
1
Partes y movimientos del torno paralelo.
2
Partes y movimientos del torno paralelo.
2
Torno Paralelo: El torno paralelo o mecánico es un tipo de torno que ha sido muy utilizado en la industria por su versatilidad. Sin embargo, en la actualidad este tipo de torno está quedando relegado a realizar tareas poco importantes, a utilizarse en los talleres de aprendices y en los talleres de mantenimiento para realizar trabajos puntua les o especiales. En esta máquina, el arranque de viruta se produce al acercar la herramienta a la pieza en rotación, mediante el movimiento de ajuste. Al terminar una revolución completa, si no hubiera otros movimientos, debería interrumpirse la formación de viruta; pero como el mecanizado se ha de realizar, además de en profundidad (según la dirección de ajuste), en longitud (según el eje de rotación de la pieza), la herramienta deberá llevar un movimiento de avance.
Partes principales del torno paralelo:
3
Operaciones y
y
y
básicas con el torno paralelo:
Torneado cilíndrico: Es una operación que consiste en dar forma cilíndrica a un material en rotación, por la acción de una herramienta de corte.Es una de las operaciones mas ejecutadas en el to rno, con el fin de obtener formas cilíndricas definitivas (ejes y bujes) o también preparar e l material para otras aplicaciones. Refrentado.- Refrentar: es hacer en el mater ial una superficie plana perpendicular al eje del torno, mediante la acción de una herramienta de corte que se desplaza por medio del caro transversal. Esta operación es realizada en la mayoría de las piezas que se ejecutan en el torno, tales como: ejes, tornillos, tuercas y bujes. El refrentado sirve para obtener una cara de referencia o como paso previo al agujereado. Agujero de centro: Hacer agujero de centro es abrir un orificio de forma y dimensión determinadas, con una herramienta denominada broca de central. Esta operación se hace, en general, en materiales que necesitan ser trabajados entrepuntas o entreplato y punta. A veces se hace agujero de centro como paso previo para agujerear con broca común.
4
Conclusiones: En esta práctica conocimos el torno paralelo, algunas de las cosas que pudimos practicar son: el avance automático (longitudinal y transversal), centrado del material con el punto giratorio, colocación del buril de uso general, desbaste de una barra de acero y operaciones de refrentado. Comenzamos a darnos cuenta de la importancia del uso del torno paralelo y de la manera en que se pueden utilizar este tipo de maquinarias con un óptimo resultado en el trabajo a realizar. Obtuvimos el conocimiento teórico-práctico que se necesita para poder diferenciar la forma en que se tendrán que desbastar los diferentes tipos de materiales que se utilizan en la ingeniería. Nos dimos cuenta de la importancia que tiene el saber utilizar este tipo de maquinas ya que en la ingeniería se necesita tener una amplia gama de conocimientos al respecto.
5
Interpolación lineal y circular en CNC
6
CNC (Control Numérico
por Computadora):
El Control Numérico por Computadora, es aquel dispositivo capaz de dirigir el posicionamiento de un órgano mecánico móvil mediante órdenes elaboradas de forma totalmente automática a partir de informaciones numéricas en t iempo real. Para maquinar una pieza se usa un sistema de coordenadas que especificarán el movimiento de la herramienta de corte. Entre las operaciones de maquinado que se pueden realizar en una máquina CNC se encuentran las de torneado y de fresado. Sobre la base de esta combinación es posible generar la mayoría de las piezas de la industria.
Interpolación lineal: Interpolación es el proceso mediante el cual, conocidos los valores que toma una función en dos puntos (A,B), se determina con cierto grado de exactitud los valores de un tercer punto (C) comprendido entre A y B. Si se conoce la ubicación del extremo (A) de una línea, y se conoce la ubicación del otro extremo (B), entonces es posible conocer cada punto (C) por los cuales debes pasar para llegar desde A hasta B. Los dos comandos que aparecen abajo son interpolaciones lineales o movimientos lineales, la diferencia se encuentra en la velocidad de desplazamiento.
G00
G01
Es un movimiento rápido, en este caso no existe contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, es decir se desplaza sin realizar corte alguno. Es un movimiento lineal pero cortando el material, es decir que se está graficando, para ello utiliza la velocidad programada en el registro F, el cual ya se describe anteriormente.
Algunos parámetros importantes: G90 G54 G01;
Coordenadas absolutas - cero pieza - interpolación lineal
M06 T2;
Herramienta No. 2
G43 H02;
Altura de herramienta No. 2 (compensación de altura)
M03 S1500;
Rotación sentido horario ± a 1500 rpm
G01 z-5. F500;
Penetración de 5mm a una velocidad de 500mm/min
7
Evidencia
fotográfica:
Introduciendo el código a pie de máquina.
Realizando la compensación de altura
Sujetando bien la pieza.
Comienza el proceso de maquinado.
a)Boceto a mano
b)Lo obtenido por simulación
c)Resultado final
Con fines ilustrativos, la pieza maquinada fue remarcada con color negro, así es más sencillo distinguir la forma, y apreciar el resultado final.
8
Interpolación circular: Para la interpolación circular usaremos los siguientes códigos G, adicionados a los ya antes mencionados G02
La herramienta describe una circunferencia en sentido horario
G03
La herramienta describe una circunferencia en sentido anti horario
Para la realización de piezas dentro del centro de maquinado vertical por control numérico en donde se requiere el trazado y maquinado de líneas curvas, se utilizan dentro del código de programación algunos comandos relevantes, que se incluyen a continuación. Funciones M M03: Inicia el giro de la herramienta de corte en sentido horario a una velocidad determinada por SXXX, donde XXX es la velocidad de giro de la herramienta medida en RPM. M04: Inicia el giro de la herramienta de corte en sentido anti-horario a una velocidad determinada por SXXX, donde XXX es la velocidad de giro de la herramienta medida en RPM. M05: Detiene el giro de la herramienta. M06: Cambio de herramienta de corte, se pueden seleccionar de T01 a T20 M30: Finalizar programa. Funciones G G00: Activa el movimiento rápido de la mesa de trabajo y del eje z del centro de maquinado. G01: Activa el movimiento a velocidad controlada en línea recta de la mesa y del eje z del centro de maquinado, esta velocidad se ajusta con FXXX., donde XXX. es la velocidad de avance en milímetros o pulgadas, dependiendo de la definición de G20 o G21. G02: Activa el movimiento de la mesa de trabajo y eje z del centro de maquinado, para un movimiento en coordenadas polares en sentido horario, en donde se realiza un arco de circunferencia entre el punto en donde se encuentre posicionada la herramienta, y el definido por las coordenadas Xxx Yxx y con un radio de circunferencia definido por Rxx.
9
G20: La escala del sistema coordenado del centro de maquinado se ajusta a trabajar en pulgadas. G21: La escala del sistema coordenado del centro de maquinado se ajusta a trabajar en milímetros. G28: La posición de la mesa de trabajo y del eje z del centro de maquinado regresan a la posición cero máquina. G43: Compensa la altura de la herramienta de corte. G54 a G59: Se determina la coordenada del cero pieza previamente almacenada dentro del centro de maquinado. G90: Determina que el sistema trabajará en coordenadas absolutas, es decir las coordenadas especificadas están todas referenciadas con referencia al or igen, es decir el cero pieza. G91: Determina que el sistema trabajará en coordenadas incrementales, es decir las coordenadas especificadas están todas referenciadas al punto anterior donde se posicionó la herramienta. Dado que el código para el ejercicio de interpolación circular es pequeño, aquí mismo se expone: G54 G90 G21 G17 M06 T1 G43 H1 M03 S1000 G00 X0. Y0. Z3. G01 Z-4. F1000. X15. Y25. G02 X73. Y15. R33. G03 Y120. R90. G02 X18. Y148. R32.
10
X-18. R20. X-73. Y120. R32. G03 X-73. Y15. R90. G02 X-15 Y25. R33. G01 X0. Y0. G28 M05 M30 Después de ejecutar el código, en la imagen de abajo podemos observar la pieza de nylamid sujetada y la broca del centro de maquinado vertical lista para maquinarla.
A continuación se comparan los resultados esperados contra los resultados obtenidos.
Lo obtenido por simulación
Resultado final
11
Conclusiones:
Con esta práctica pudimos complementar la teoría de control numérico con la práctica, así mismo pudimos reafirmar nuestros conocimientos, pues al realizar las 2 prácticas contenidas en este reporte. Además aprendimos las medidas de seguridad necesarias para la manipulación del CNC, y nos brindarnos la confianza para valernos de esta herramienta para proyectos posteriores de nuestra carrera. Y comenzar a utilizar materiales industriales. La interpolación lineal y la circular no resultan tan complejas, para estas prácticas pudimos constar que los códigos g y m, no son tan complicados, por lo menos para el maquinado de piezas sencillas. Nos mantenemos entusiastas en cuanto a las próximas prácticas con CNC, pues hemos encontrado muy útil y entretenido su uso.
12
Fabricación de una pieza circular escalonada. (Uso de vernier digital)
13
Objetivo:
Mediante procesos de refrentado y desbastado fabricar una pieza escalonada con medidas especificadas y corroborarlas usando un vernier digial Material:
-1 vernier digital:
-1 buril afilado para propósito general:
-1 torno paralelo.
14
Desarrollo practico: Como primer paso, la pieza que va a ser trabajada es montada en el chuck del torno, posteriormente se le realiza un refrentado, como se muestra en la siguiente figura:
Posteriormente, se comienza con el desbastado, para esta práctica se uso el avance automático que fue configurado a través de las palancas mostradas en la figura de la izquierda:
El proceso de desbastado fue auxiliado por el display integrado a los tornos que se tienen en el taller de máquinas, como se ilustra en a siguiente figura:
15
Las medidas que se debían alcanzar para esta práctica eran (diametralmente):
Los diámetros obtenidos fueron:
Como se aprecia en las tablas anteriores, las medidas obtenidas difieren por muy poco de las solicitadas por la práctica, por tanto se han alcanzado los objetivos de la misma.
16
Conclusiones:
En esta práctica pudimos practicar el uso de un instrumento de medición muy importante, preciso y versátil, el vernier digital, con el cual medimos diámetros, estos cuentan como mediciones de exteriores, el uso del torno para careo y desbaste también nos proporciona más conocimiento empírico sobre el uso de esta máquina, en muchos aspectos, una práctica muy completa, además de todo, el equipo se siente conforme con la precisión ya que el margen de error fue muy pequeño.
17
Afilado de buril de propósito general.
18
Objetivo:
-Afilar un buril para operaciones básicas como refrentado y desbastado. -Comenzar con el uso de la esmeriladora. -Que cada integrante del equipo afile su herramienta (Buril) -Probar los buriles en un torno paralelo. Material:
-1 Buril(sin afilar)
-Esmeriladora
-Torno paralelo
19
Como
afilar un buril:
El buril de corte debe estar correctamente afilado, de acuerdo con el tipo de metal que va a ser torneado debe tener un filo adecuado para cortar exacta y eficientemente ese tipo de material.Para obtener buriles de corte correctamente afilados, debe prestarse atención especial a los ángulos que forman las aristas cortantes. Estos ángulos reciben los nombres de ángulo de inclinación y de despejo.
Para esta práctica es de gran importancia la precaución, pues las manos deben de mantenerse a una distancia prudente del esmeril, además es necesario tener un poco de agua cerca, pues el buril al chocar con el esmeril genera fricción y eso se transforma en calor, que puede llegar a dañar las manos. Las gafas de seguridad también tienen un papel fundamental en esta práctica, pues las chispas que emite el esmeril pueden ser dañinas para los nervios ópticos.
Desarrollo práctico: Como se muestra en la siguiente fotografía, el buril debe ser colocado con cierta inclinación, y con las manos a una distancia de seguridad.
20
Después de un rato de afilar, y corregir errores se obtuvo un afilado que parecía bastante óptimo, el buril quedó como en la siguiente fotografía:
Lo único que resta es probar la efectividad del buril como cortador, esto se realizó en un proceso de desbastado, como se muestra en la siguiente figura:
Como puede ser apreciado en la fotografía anterior, la viruta que desprende el buril, no es muy corta, además al hacer contacto con la pieza éste no emitía chillido alguno, por tanto se da por concluida la práctica y se han alcanzado los objetivos planteados en esta. Conclusiones:
Esta es una práctica sumamente importante, pues cuando uno trabaja con tornos, es inevitable que el filo de las herramientas de corte se vaya acabando, los materiales deteriorándose, o incluso fracturándose, es importante siempre poder reaccionar ante tales situaciones y poderles dar una solución rápida. Con esta práctica ahora tenemos la capacidad de solucionar este tipo de problemas, pues si sucede alguno de los casos antes mencionados, no será necesario suspender la práctica o el trabajo que estemos realizando, simplemente procederemos a afilar el buril, co mo se aprendió.
21
Afilado de Broca
22
Objetivos:
-El alumno aprenderá a afilar una broca espiral normal con su respectiva configuración para taladrar metal, además reconocerá los elementos de la misma. -El alumno probará la broca afilada en la fresadora. Material:
-Una o dos brocas.
-Esmeril
-Taladradora:
La taladradora es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora transmisión para hacerlo. 23
Desarrollo práctico: En el taller de máquinas-herramientas, justo arriba del esmeril tenemos un dibujo que nos indica el ángulo de separación que debe haber entre los extremos de la broca, este ángulo es de 118° aproximadamente, como se aprecia en la figura de la izquierda.
A la derecha se observan algunas de las características que se buscan a l afilar una broca. El afilado de broca debe realizarse con gafas de protección y siempre procurando mantener las manos a una distancia segura del esmeril, como se ilustra en la siguiente figura:
Es importante que se respete en el grado de lo posible el ángulo de 118°, pues este es el que evitará que la broca choque de lleno con el material que se va a trabajar, además de que este ángulo es el responsable de la forma de la penetración que tiene la broca.
24
Después de la etapa de afilado (cada integrante del equipo afilo una broca) se lleva a cabo las pruebas pertinentes para comprobar que la broca se encuentre bien afilada, esto se ilustra en la siguiente imagen, donde un material de prueba es penetrado por la broca recién afilada.
Conclusiones:
En esta práctica vimos la importancia de realizar un buen afilado de broca, de respetar los ángulos y demás especificaciones, pues más de una vez a algún compañero del equipo le pasó que la broca que estaba afilando no pasaba la prueba en la taladradora, después de hacer algunas repeticiones, los miembros del equipo que presentan este reporte de práctica, pudimos realizar pruebas satisfactorias con todas las brocas que fueron afiladas. El afilado de herramientas de corte representa una parte muy importante del trabajo en el taller, confiamos en que necesitaremos realizar estos procesos para prácticas posteriores.
25
Afilado de buril para roscado y elaboración de una cuerda.
26
Objetivo:
-Afilar un buril para operaciones de roscado. -Usar el buril, para elaborar una cuerda. Material:
-1 Buril
-Esmeriladora
-Torno paralelo
-Escatillón
27
Los escantillones son, simple y sencillamente un "patrón" o "guía" a seguir en la construcción o fabricación de un objeto. En este caso nos muestra el patrón de los ángulos que necesita tener nuestro buril.
Desarrollo práctico: El corte que se realiza en el buril para realizar roscado tiene un ángulo de 60 en la punta, es importante el respeto a este ángulo, pues de él depende el proceso de elaboración de cuerdas. Para comprobar que el buril efectivamente tiene lo necesario para el proceso de roscado se usará el escatillón, que ya fue descrito anteriormente. Es de gran importancia qué el buril este perfectamente colocado al centro de la pieza ya que de ello depende su rendimiento, de no ser así podría enterrarse o clavarse el filo y correr el riesgo de que la pieza se monte sobre la herramienta. El proceso de afilado es muy similar al afilado para propósitos generales, obviamente se necesita cuidar los ángulos, en la siguiente imagen se observa la manera de afilar un buril para roscado, por supuesto siempre manteniéndose a una distancia prudente.
Después de afilar, se obtiene un buril de la siguiente forma:
Resultado del afilado
Comparación contra un buril afilado para propósitos generales
28
Una vez que se tiene el buril, se compara con el escatillón y se pone a prueba, la prueba por supuesto es la elaboración de una cuerda. Primero, para la elaboración de la cuerda, hay que montar la pieza que será maquinada.
Posteriormente deben hacerse refrentado y un alojamiento con una broca de centros: Estos procesos se hacen con velocidades calculadas mediante fórmulas relacionadas con el tipo de material y tipo de proceso.
Ahora puede colocarse el contrapunto y comenzar con la elaboración de la cuerda:
29
Una vez que se coloca el contrapunto, hay que asegurarse de que el buril se encuentre a 90° con respecto a la pienza que se maquinará, para esto usamos de nuevo el escatillón:
Se tiene que ubicar el paso de la cuerda, el paso es la cantidad de crestas por pulgada en una cuerda:
Ubicación del paso
Busqueda en las tablas de los parámetros de la cuerda
Ahora resta adaptar el torno al tipo de cuerda que se necesita hacer, dadas las especifiaciones obtenidas, en el torno se selecciona las opciones de cuerda en el sistema ingles, con un paso de 8:
30
