miércoles, 18 de junio de 2014

Limado

Es la operación manual por la que se quitan con la lima pequeñas cantidades de metal, con el fin de dar a una pieza la forma y las dimensiones deseadas.

Tiene dos pasos o características principales:
-          desbastado: es el limado hecho con lima basta, que desprende mucho material. Las huellas de la lima son visibles a simple vista.
-          acabado: se efectúa con limas finas, las cuales desprenden poco material y dejan la superficie exenta de surcos o huellas apreciables.
La operación de limado es la que más ayuda a comprender el valor y el sentido de la precisión mecánica, es decir, la que más forma la mentalidad del mecánico, sea cual fuere la especialidad a la que luego se dedique.
La lima
Es una varilla de acero templado de sección muy variada, cuyas caras estriadas tienen por objeto rebajar y pulir metales y otros materiales. Las partes principales son el cuerpo, la punta y la espiga, y sus elementos característicos son el tamaño, la forma, el picado y el grado de corte.
Tamaño de limas: se entiende por tamaño de lima a la longitud de su parte estriada y se toma desde el talón a la punta de la lima. Esta longitud se expresa generalmente en pulgadas y viene desde 3 hasta 20 pulgadas, y a medida que la lima aumenta su longitud aumenta también su espesor.
Formas de limas: se entiende por forma de la lima a la figura geométrica de su sección transversal y las más comunes son:
-          limas planas paralelas, de sección rectangular con sus caras planas y sus bordes paralelos en todo su largo
-          limas planas terminadas en punta, de sección rectangular con sus caras planas y desde la mitad a sus dos tercios de longitud, sus bordes van disminuyendo en ancho y espesor
-          limas cuadradas, de sección transversal cuadrada, se emplean para agujeros cuadrados, chiveteros, ranuras, etc
-          limas redondas, de sección transversal redonda, se emplean para superficies cóncavas, agujeros redondos, etc
-          limas media caña, su sección transversal es de segmento circular y se emplean en superficies cóncavas y agujeros muy grandes, como así también para el acabado de superficies en ángulo menor de 60º
-          lima triangular, con su sección tiangular equilátera o isósceles, y se usan en superficies de ángulos agudos mayores a 60º
-          limas de formas especiales, para trabajos de formas especiales, y entre las más empleadas podemos citar las siguientes: limas cuchillos, doble cuchillos, media caña doble, para máquinas rotativas, etc.
Picado de la lima, tallado o filo, es la distancia entre dos líneas de ese tallado o filo. Este tallado viene en dos filos.
-          picado simple, cuando los surcos paralelos que se forman con los dientes están cortados en un solo sentido, con un ángulo de 60º a 80º respecto del eje de la lima
-          picado doble, cuando sobre un picado simple se hace otro cruzado menos profundo con un ángulo de 45º a 60º con respecto al eje de la lima.
Grado de corte de la lima, depende del número de dientes que entran en un centímetro cuadrado de su sección transversal, que pueden variar de 18 hasta 1200 dientes. Este grado de corte varía de acuerdo al tamaño de la lima, de manera que una lima de 14” de largo, tiene un picado más grueso que una lima de 8” de largo.
posición del operario: La lima se toma con la mano derecha, de manera que la parte redonda del mango se apoya contra la palma de la mano, el dedo pulgar aprieta el mango por arriba, mientras que los otros dedos lo encierran por debajo. La mano izquierda se apoya en la punta de la lima, y la aprieta contra la pieza. Esta presión debe disminuir a medida que la lima llega al término de su recorrido.
Al limar, el aprendiz se para con el pie izquierdo hacia delante, muy cerca de la morsa. El tronco debe seguir el movimiento de la lima, cuando se desbasta. No debe permanecer rígido, ni tampoco flexionar demasiado.
Dirección del limado: para el desbaste, la lima debe moverse sobre la pieza formando un ángulo aproximado de 45º con su eje. Una vez limada la pieza en una dirección, se cruza el rayado, para limar en sentido perpendicular a la dirección anterior.

El taladrado



Se llama taladrado la operación de ajuste que tiene por objeto hacer agujeros cilíndricos, con formación de viruta, por medio de una herramienta giratoria llamada broca o mecha.
Particularidades de la operación
Para obtener agujeros perfectos y económicos deben cumplirse los siguientes requisitos:
a)    taladros adecuados
b)    herramientas eficientes
c)     velocidades y avances proporcionados a las brocas y a los materiales
d)    piezas y herramientas sujetadas convenientemente
Las máquinas de taladrar más difundidas son las siguientes:
a)    portátiles
b)    fijas normales
c)     especiales
Cada una se caracteriza por las siguientes razones:
a)    su capacidad de agujereado (potencia del taladrado)
b)    máximo recorrido del husillo (profundidad de agujereado)
c)     número de velocidades y avances (caja de velocidades)
d)    dimensiones generales
Taladros portátiles: de mano, efectúan agujeros de diámetros pequeños en posiciones poco cómodas
Taladros de mesa: con motor eléctrico y polea escalonada por correa trapecial, permiten efectuar agujeros de 0,5 a 15mm
Taladros de columna y de armazón: en relación con las dimensiones del cabezal, pueden tener mayor o menor número de revoluciones por minuto y de avances automáticos, con tope para detener la broca a una distancia prefijada
Taladros radiales: para piezas de grandes dimensiones
Taladros múltiples: de varios husillos, que pueden hacer diversos agujeros simultáneamente
Taladros horizontales: son generalmente de husillos múltiples simples o dobles
Otras máquinas: además de los taladros, para agujerear se utilizan tornos, fresadoras, alisadoras, etc. Todas estas máquinas tienen bomba para refrigeración de la broca.
Herramientas empleadas en los taladros
La herramienta más importante entre todas las empleadas en los taladros, es la mecha, llamada también broca espiral.
Suelen fabricarse de acero al carbono aleado, de acero rápido y extrarrápido. Para materiales muy duros y altas producciones pueden tener los cortantes de carburos metálicos.
En las mechas pueden distinguirse las siguientes partes:
a)    cola, llamada también mango, cilíndrica o cónica, por la cual se fija a la máquina
b)    cuerpo, un poco más pequeño hacia la cola, para evitar el rozamiento de la faja. Lleva dos ranuras a manera de hélice, las cuales por su forma y su ángulo favorecen la expulsión de la viruta. Permiten el perfecto afilado de los labios cortantes, facilitan la introducción del líquido refrigerante
c)     boca, dicha también punta, donde se encuentran las aristas cortantes. En la boca se distingue el filo transversal, que une los fondos de las ranuras en el vértice de la mecha, y el filo principal llamado labio
Generalmente, las mechas se fabrican con tres ángulos de desprendimiento, a saber: de 10-13º para materiales duros, de 16-30º para materiales normales, y de 35-40º para materiales blandos.
Afilado de las mechas helicoidales
Para que esta mechas brinden los mejores resultado deben tener las aristas de igual longitud, el ángulo de la punta adecuado al trabajo que debe realizarse, y el de incidencia. Este ángulo debe ser algo menor cuando se trabaja con materiales duros.
Las mechas se afilan a mano y, la mayoría de las veces, el escaso rendimiento de las mechas es debido a un afilado incorrecto. Si la mecha está bien afilada, se verá salir del agujero dos virutas iguales y bien enroscadas.
Como se sujetan las mechas
Las mechas se eligen de acuerdo con el diámetro del agujero, y se procura que el filo sea adecuado al material con que se ha de trabajar.
Las mechas se sujetan a los portabrocas. Los de dos mordazas, que se aprietan con una llave, son más aptos para diámetros mayores.
Nunca deben forzarse los portabrocas. Si la mecha patina, esto significa que no corta bien, o que avanza demasiado rápidamente.
Velocidad de corte
Es el número de metros recorridos por un filo cortante de la mecha en la unidad de tiempo. Varía con la dureza del material, el tipo de mecha utilizado y la refrigeración.
Avance por giro
Es la longitud en milímetros que la mecha penetra en el material a cada vuelta, lo que puede apreciarse prácticamente por el espesor de la viruta.
El avance por giro es tanto mayor cuanto más grande es la mecha.
Refrigeración de las mechas
Los principales refrigerantes que se emplean en las labores de taladrado, son los siguientes:
a)    para acero duro: aceite de corte o soluble (taladrina) concentrado 50/50
b)    para acero dulce: taladrina con 20% de aceite
c)     para aluminio y aleaciones livianas: querosén y agua de sosa
d)    para latones, bronces y fundición: en seco, con chorro de aire comprimido
Como se sujetan las piezas
Todas las piezas para agujerear han de sujetarse firmemente a la mesa del taladro, a fin de asegurar la precisión del trabajo, y para evitar que el aprendiz pueda lesionarse.
Los taladros tienen en la parte inferior, perpendicular al husillo, una base llamada mesa, que sirve para apoyar y sujetar las piezas.
Normas prácticas para el correcto empleo de las mechas
Una mecha de buena calidad debería reunir las siguientes condiciones:
a)    producir agujeros exactos y rectilíneos
b)    penetrar en el material con el menor gasto de energía
c)     descargar fácilmente la viruta
d)    tener un filo cortante de gran duración
Es preciso observar las precauciones que a continuación se expresan:
a)    asegurarse del perfecto funcionamiento del taladro
b)    descargar la viruta con frecuencia
c)     refrigerar abundantemente
d)    no echar agua fría sobre el cortante, cuando éste se haya recalentado
e)    no apretar demasiado la mecha contra la muela cuando se afila
f)       no afilar demasiado fino el labio cortante
g)    afilar a menudo las mechas
h)    sujetar firmemente al portabroca toda la cola de la mecha
i)       fijar convenientemente la pieza
j)       no golpear la punta de la mecha contra la pieza al comenzar el agujero
k)     reducir el avance cuando la mecha está por salir del agujero
l)       observar con cuidado los valores de la velocidad y del avance
Los taladros brindan las siguientes ventajas:
a)    disminución de los tiempos de trabajo
b)    simplificación de los sistemas de labor
c)     eliminación de piezas defectuosas
d)    producción de piezas perfectas, aún con empleo de mano de obra no especializada
A)   Normas generales para la utilización de las brocas
a)    efectuar el afilado de las brocas a máquina y adoptar las velocidades y avances establecidos
b)    asegurar rígidamente la cola de las brocas al mandril de la máquina
c)     no apoyar directamente la punta de la broca sobre la mesa de la máquina
d)    registrar el eje de la agujereadota en el sentido vertical, para evitar juegos
e)    antes de iniciar el taladrado, asegurarse de que la pieza está bien sujeta
f)       no sujetar nunca la pieza con las manos, usar morsas de buen ajuste
g)    para sacar la broca del husillo, no se deben usar espigas de limas u otros sustitutos similares
h)    evitar que la broca caiga de punta sobre la mesa de la máquina, interponer un trozo de madera blanda
i)       es indispensable que las brocas trabajen bajo un abundante chorro de algún líquido que facilite su acción cortante y asegure el enfriamiento
j)       es necesario retirar la broca de tanto en tanto para descargar la viruta, limpiarla y lubricarla, evitando enfriamientos bruscos
B)   Principales causas de fracaso en la utilización de brocas
a)    agujeros fuera de medida, a causa de un afilado incorrecto, o el husillo no es suficientemente rígido
b)    agujeros mal acabados, avance excesivo, o broca mal afilada, o líquido refrigerante inadecuado o insuficiente
c)     desgaste de la punta, avance excesivo
d)    excesivo desgaste de los filos, desgaste de un solo filo, desgaste a lo largo de todo el filo, líquido refrigerante inadecuado o insuficiente, puntos duros (escoria, arena, etc) en el material, velocidad inmoderada con excesivo desgaste de los vértices
e)    rotura de la broca, agujeros inclinados, avance excesivo, afilado incorrecto, ensanchamiento del agujero, imperfecta fijación de la broca en el mandril, pieza fijada imperfectamente, profundidad de agujereado excesiva para el tipo de broca, lo que no permite la descarga de viruta
f)       rotura longitudinal de la broca, acumulación de viruta en las acanaladuras, afilado excesivo
g)    rotura transversal de la broca, afilado excéntrico, error de alineación entre agujero y mecha, mandril con vibración y juego, mandril portabroca o eje gastado, pieza fijada imperfectamente
h)    virutas desiguales, desigual longitud de los filos, falta de simetría en el ángulo de la punta

CALIBRADOR PIE DE REY


El calibre, también denominado calibrador, cartabón de corredera, pie de rey, pie de metro, forcípula (para medir árboles) o Vernier, es un instrumento utilizado para medir dimensiones de objetos relativamente pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetro, 1/20 de milímetro, 1/50 de milímetro). En la escala de las pulgadas tiene divisiones equivalentes a 1/16 de pulgada, y, en su nonio, de 1/128 de pulgada.
Es un instrumento sumamente delicado y debe manipularse con habilidad, cuidado, delicadeza, con precaución de no rayarlo ni doblarlo (en especial, la colisa de profundidad). Deben evitarse especialmente las limaduras, que pueden alojarse entre sus piezas y provocar daños.

Historia[editar]
El primer instrumento de características similares fue encontrado en un fragmento en la isla de Giglio, cerca de la costa italiana, datado en el siglo VI a. C. Aunque considerado raro, fue usado por griegos y romanos. Durante la Dinastía Han (202 a. C. - 220 d. C.), también se utilizó un instrumento similar en China, hecho de bronce, hallado con una inscripción del día, mes y año en que se realizó.
Se atribuye al cosmógrafo y matemático portugués Pedro Nunes (1492-1577) —que inventó el nonio o nonius— el origen del pie de rey. También se ha llamado pie de rey al vernier, porque hay quien atribuye su invento al geómetra Pierre Vernier (1580-1637), aunque lo que verdaderamente inventó fue la regla de cálculo Vernier, que ha sido confundida con el nonio inventado por Pedro Núñez. En castellano se utiliza con frecuencia la voz nonio para definir esa escala.
Componentes[editar]


Componentes del pie de rey.
Consta de una "regla" con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra destinada a indicar la medida en una escala. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro utilizando el nonio. Mediante piezas especiales en la parte superior y en su extremo, permite medir dimensiones internas y profundidades. Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas.
Mordazas para medidas externas.
Mordazas para medidas internas.
Coliza para medida de profundidades.
Escala con divisiones en centímetros y milímetros.
Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada.
Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido.
Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido.
Botón de deslizamiento y freno.
Otros tipos


Pie de rey digital.


Calibre para medir troncos de árboles.
Cuando se trata de medir diámetros de agujeros grandes que no alcanza la capacidad del pie de rey normal, se utiliza un pie de rey diferente llamado de tornero, que solo tiene las mordazas de exteriores con un mecanizado especial que permite medir también los agujeros.
Cuando se trata de medir profundidades superiores a la capacidad del pie de rey existen unas varillas graduadas de diferente longitud que permiten medir mayor profundidad.
Existen modernos calibres con lectura directa digital.pero no son tan precisos como los anteriores.

Micrómetro


Micrómetro de exteriores 0-25, típico.
El micrómetro, que también es denominado tornillo de Palmer, calibre Palmer o simplemente palmer, es un instrumento de medición cuyo nombre deriva etimológicamente de las palabras griegas μικρο (micros, pequeño) y μετρoν (metron, medición); su funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente.
Para proceder con la medición posee dos extremos que son aproximados mutuamente merced a un tornillo de rosca fina que dispone en su contorno de una escala grabada, la cual puede incorporar un nonio. La longitud máxima mensurable con el micrómetro de exteriores es de 25 mm normalmente, si bien también los hay de 0 a 30, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para cada rango de tamaños a medir: 0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm...
Además, suele tener un sistema para limitar la torsión máxima del tornillo, necesario pues al ser muy fina la rosca no resulta fácil detectar un exceso de fuerza que pudiera ser causante de una disminución en la precisión.

Principio de funcionamiento[editar]


Animación de un micrómetro usado en la medición de un objeto de 4,14 mm.
El micrómetro usa el principio de un tornillo para transformar pequeñas distancias que son demasiado pequeñas para ser medidas directamente, en grandes rotaciones que son lo suficientemente grandes como para leerlas en una escala. La precisión de un micrómetro se deriva de la exactitud del tornillo roscado que está en su interior. Los principios básicos de funcionamiento de un micrómetro son los siguientes:
La cantidad de rotación de un tornillo de precisión puede ser directa y precisamente relacionada con una cierta cantidad de movimiento axial (y viceversa), a través de la constante conocida como el paso del tornillo. El paso es la distancia que avanza axialmente el tornillo con una vuelta completa de (360 °).
Con un tornillo de paso adecuado y de diámetro mayor, una determinada cantidad de movimiento axial será transformada en el movimiento circular resultante.
Por ejemplo, si el paso del tornillo es de 1 mm y su diámetro exterior es de 10 mm, entonces la circunferencia del tornillo es de 10π o 31,4 mm aproximadamente. Por lo tanto, un movimiento axial de 1 mm se amplia con un movimiento circular de 31,4 mm. Esta ampliación permite detectar una pequeña diferencia en el tamaño de dos objetos de medidas similares según la posición del tambor graduado del micrómetro.
En los antiguos micrómetros la posición del tambor graduado se lee directamente a partir de las marcas de escala en el tambor y el eje. Generalmente se incluye un nonio, lo que permite que la medida a ser leída con una fracción de la marca de la escala más pequeña. En los recientes micrómetros digitales, la medida se muestra en formato digital en la pantalla LCD del instrumento. También existen versiones mecánicas con dígitos en una escala graduada, en el estilo de los odómetros de los vehículos en los cuales los números van "rodando".

Micrómetro con nonio[editar]


Micrómetro con nonio, indicando 5,783 mm.
Más sofisticada es la variante de este instrumento que, en adición a las dos escalas expuestas, incorpora un nonio. En la imagen se observa con mayor detalle este modelo; al igual que antes hay una escala longitudinal en la línea del fiel, pero presentando ahora las divisiones tanto de los milímetros como de los medios milímetro ambas en su lado inferior, siendo idéntica la del tambor móvil, con sus 50 divisiones, sin embargo, lo que le diferencia es que sobre la línea longitudinal en lugar de la escala milimétrica se añaden las divisiones de la escala del nonio con 10 marcas, numeradas cada dos, siendo la propia línea longitudinal del fiel la que sirve de origen de dicha numeración. De este modo se alcanza un nivel de precisión de 0,001 mm (1 µm).
Se aprecia en la foto contigua que la tercera raya del nonio resulta coincidente con una de las del tambor móvil, significando que el tamaño del objeto sobrepasa en 3/10 el valor medido con el mismo.
Así, para el caso del ejemplo, la división visible en la escala longitudinal es la subdivisión del medio milímetro siguiente a la de 5 mm, por su parte en el tambor móvil la línea longitudinal del fiel supera la marca del 28, y por último en el nonio es la tercera raya la que se alinea con una del tambor.
La combinación de estos métodos da lugar a un instrumento, quizá un poco sofisticado, que puede dar la lectura con una apreciación de una micra. Una enorme precision para los usos empíricos usuales.