Procesos de Fabricación Mecánica y Técnicas de Mecanizado Industrial

1. Procesos de Fabricación

La fabricación de una pieza consiste en modificar una pieza en bruto, transformándola gradualmente desde su estado primitivo hasta su acabado final, modificando su forma o las propiedades del material que la compone. Cuando la pieza no precisa de más modificaciones, se la denomina pieza acabada.

1.1. Cohesión

Se define como la resistencia que oponen los átomos de los metales a separarse entre sí. El tener más o menos cohesión depende de la forma de cómo estén enlazados los átomos.

1.2. Clasificación de los Procesos de Fabricación

1. Formación de brutos (obtención de la cohesión): Consiste en la obtención de un cuerpo sólido a partir de un material amorfo estableciendo su cohesión. Comprende, entre otras cosas, el moldeo de metales, el prensado de polvos metálicos, etc.
2. Conformación (conservación de la cohesión): Conformar consiste en fabricar mediante la modificación por ductilidad (plástica) de la forma de un cuerpo sólido. Comprende la conformación por presión (extrusión, forja, laminado), por compresión-tracción (embutición, trefilado), por tracción (estirado) y por plegado.
3. Corte (reducción de la cohesión): Cortar consiste en fabricar modificando la forma de un cuerpo sólido reduciendo la cohesión.
4. Unión (aumento de la cohesión): Unir consiste en juntar las piezas mediante tornillos, roblones o remaches.
5. Recubrimiento: Consiste en aplicarle a la pieza que se trabaja una capa de material adherente: pintura, vaporización, metalización, soldadura de recargue, etc.
6. Modificación de las propiedades del material: Comprende aquellos procedimientos que modifican la estructura interna del material.

2. Principios de las Máquinas-Herramienta y Formas de Mecanizar

El principio básico de toda Máquina-Herramienta (MH) es poder generar las superficies deseadas, suministrando los movimientos apropiados a la pieza y a la herramienta. Los movimientos fundamentales son:

• Movimiento de Corte (Mc): También llamado movimiento principal, da lugar a la velocidad de corte. Es un movimiento relativo entre la herramienta y la pieza. Es el movimiento rápido de la máquina y el que absorbe la mayor parte de la potencia. Sus unidades suelen ser m/min.
• Movimiento de Avance (Ma): Hace posible el arranque continuo de viruta, combinado con el de corte. Puede llevarlo la máquina o la pieza. Sus unidades suelen estar dadas en mm/revolución.
• Movimiento de Penetración o Pasada (Mp): Es el movimiento que realiza la herramienta al desplazarse transversalmente o longitudinalmente hacia la pieza. Determina la profundidad de corte y el espesor de la viruta. Se expresa en mm.

3. El Aserrado

El aserrado es una operación de desbaste que se realiza con la hoja de sierra por arranque de viruta y cuyo objeto es cortar el material, parcial o totalmente. La herramienta completa recibe el nombre de sierra y consta de: hoja de sierra (elemento activo cortante) y armadura o arco (sujeción y manejo).

3.1. Características de la Hoja de Sierra

• Tamaño: Distancia de centro a centro de los agujeros. Los más usuales son: 250, 275, 300 y 350 mm. El espesor e suele ser de 0,7 a 0,8 mm.
• Disposición del dentado: Los dientes tienen un ángulo de incidencia de unos 45° y un ángulo de desprendimiento nulo. Se disponen de forma ondulada o alternada para evitar el rozamiento lateral.
• Grado de corte: Número de dientes por cada centímetro o pulgada de longitud.
• Material: Acero al carbono y acero al carbono aleado.

3.2. Partes y Operaciones

Las partes principales son: (a) Arco, (b) Mango, (e) Tuerca de palomilla y (d) Enganches de hoja.

Práctica de Operaciones:

• Iniciar el corte con una muesca y un ángulo de ataque de 20° a 30°.
• En espesores pequeños, inclinar la herramienta; en espesores grandes, realizar un balanceo.
• Presionar solo durante el movimiento de avance y anular la presión en el retroceso.
• Velocidad recomendada: 50 golpes/min para materiales blandos y 30 para duros.

4. El Limado

El limado es un procedimiento antiguo de arranque de viruta para desbastar o acabar piezas irregulares o voluminosas donde no es económico usar máquinas.

4.1. Características de la Lima

• Forma: Definida por su sección o aplicación.
• Tamaño: Longitud comercial entre el extremo y el talón (3” a 16”).
• Picado: Rugosidad de las caras talladas.
• Grado de corte: Número de dientes por centímetro. Se clasifican en: Basta (8-10), Semifina (12-18), Fina (20-30) y Extrafina (más de 30).

4.2. Conservación y Técnica

1. Evitar que las limas rocen entre sí.
2. Evitar la oxidación.
3. Limpiar con cepillo metálico si se embotan.
4. Usar limas viejas para superficies oxidadas o con escorias.

Técnica de ejecución:

• Altura del tornillo: Vital para evitar fatiga.
• Posición: Rodilla izquierda ligeramente doblada, moviendo lo menos posible el tronco.
• Desplazamiento: La lima debe avanzar 1/3 de su anchura en cada pasada.
• Limado en cruz: Permite un mejor control visual y elimina ondulaciones.

5. El Taladrado

Operación de mecanizado para producir agujeros cilíndricos o cónicos utilizando una broca.

5.1. La Taladradora de Columna

Es una máquina con dos movimientos: rotación (motor) y avance (manual o automático). Sus componentes principales son:

• Bancada y Columna: Soporte estructural.
• Mecanismo principal: Caja de engranajes y motor reversible (para roscado).
• Mecanismo de avance: El eje (miembro giratorio que impulsa la broca, ranurado para deslizarse) y la cabeza.
• Husillo: Equipado con agujero cónico para brocas o mandriles.
• Mesa y Placa de asiento: Soporte de la pieza y base de la máquina.

5.2. Tipos de Brocas

• Broca Helicoidal: Consta de mango (cilíndrico o cónico), cuerpo (con alma y guía) y punta.
• Broca de Avellanar: Empleada para ensanchar la entrada de orificios (forma cónica o cilíndrica) para alojar cabezas de tornillos o eliminar rebabas. Suelen tener de tres a cinco filos.