• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Ensambles mecánicos
 

Ensambles mecánicos

on

  • 8,688 views

 

Statistics

Views

Total Views
8,688
Views on SlideShare
8,688
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
121
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Ensambles mecánicos Ensambles mecánicos Document Transcript

    • Procesos de manufacturaInvestigación “Procesos mecánico de ensamble” Ing. mecatrónicaAsesor: Ing. Roberto Aragón SanabriaEquipo: 5  Gonzales GaucÍn Adán 11041111  Montañez Celis José Alfredo 11041129  Rodríguez Flores Jessica Guadalupe 11041142  Silva Calzada Edgar Tomas 11041128Grupo: 3V Fecha de entrega: 05/diciembre/2012Procesos de manufactura Página 1
    • Índice Descripción PáginaIntroducción……………………………………………………………..…………3Antecedentes históricos………………………...………………………………..5Historia de la rosca……………………………..…………………………………5Tipos de ensambles mecánicos…………………..……….…………………….6Diseño para ensambles……………………………..……………………………9Importancia de los ensambles en la ingeniería mecatrónica……….……......11Conclusiones…………………………………………..…………………………..12Bibliografía………………………………………………………………………….14Procesos de manufactura Página 2
    • INTRODUCCIONPor un ensamble mecánico, podemos referirnos al ensamble como un procesopara unir dos o más piezas, comúnmente utilizado dentro de la industria, esimportante saber que tanto se puede depender de este proceso y averiguar en quésentido es indispensable para la tecnología como la apreciamos actualmente.Los ensambles mecánicos son de los pocos procesos que no involucran lasoldadura como principal herramienta dentro del mismo, mas sin embargo unasde las herramientas más utilizadas dentro de este son los tornillos, las tuercas ylos pernos, las cuales definiremos como sujetadores, que se agregan a las partesdurante el ensamblado; el tornillo y el perno generalmente se utilizan comosujetadores de roscas externas, ya que aunque se confunden en el uso común,son diferentes puesto que el tornillo se ensambla en un orificio roscado ciego y elperno se inserta atreves de orificios en las partes y se asegura con una tuerca enel lado opuesto. Es por ello que es muy importante tener conocimiento del temaque a continuación se expondrá, además de todas las aplicaciones que se lespuede dar.Dentro de la mecánica se le llama tornillo a cualquier pieza que tenga una partecilíndrica o casi cilíndrica con un canal en forma de hélice continua .Si una piezaposee un agujero cilíndrico cuya superficie interna esta acanalada diremos que esuna tuerca. Los tornillos y las tuercas tienen innumerables aplicaciones: sujetarunas piezas a otras, como los tornillos que unen el motor del automóvil al bastidor,transmitir y transformar fuerzas, como el husillo de una prensa, guiar unmovimiento etc. Los tornillos se utilizan para unir entre sí diversas partes de unamaquina. Así, el mecánico debe conocer perfectamente los diferentes tipos derosca comercial así como el método y especificar las tolerancias deseadas para elmontaje entre tornillo y tuerca. La industria moderna ha desarrollado un sistema deroscas intercambiables normalizadas, el cual hace posible la producción en masaProcesos de manufactura Página 3
    • de elementos de fijación roscados y tornillos para la transmisión del movimiento entoda clase de maquinas de precisión. Las roscas se utilizan también como unmedio para las mediciones de precisión; el micrómetro, por ejemplo, depende delprincipio de la rosca para obtener mediciones dentro de diezmilésimas de pulgada,o de medias centésimas de milímetro.Es aquí donde debemos profundizar tanto en la aplicación como en el análisis dela herramienta adecuada, ya que no es lo mismo, sabiendo que hay muchos tiposde tornillos y de pernos, algunos tipos coinciden tanto que pueden confundirse,una manera de distinguirlos es por las diferencias mecánicas y estructurales; entrelas mecánicas podemos encontrar que el tornillo es un elemento mecánico de guíay sujeción a presión, une dos partes distintas las cuales tengan un barreno encomún donde se introduce el tornillo el cual al hacerlo guía a las dos partes paraque estén en el mismo plano y coincidan en un mismo punto, pero al roscar eltornillo con la rosca en una de las partes o con la turca del tornillo sujeta a las dospartes con presión, por otro lado, el perno es un elemento mecánico que se usacomo guía, une dos partes distintas las cuales tengan un barreno en común dondese introduce el perno, el cual al hacerlo guía a las dos partes para que estén en elmismo plano y un punto en común, pero el perno puede hacer también de bisagray dejar que una de las partes gire o salga y entre de nuevo sin perder alineación;entre tanto, las diferencias estructurales son que los tornillos son fabricados enaceros con poca hasta media dureza, mas los pernos son fabricados en aceros dealta dureza o con tratamiento térmico superficial de mayor dureza.Otro ámbito del cual debemos tener conocimiento es de lo que procede a hacercuando se nos ha roto algún sujetador dentro del orificio, porque como todaherramienta, estos también pueden fallar por muchas razones: ajuste excesivo,excesiva tensión, fatiga y vejez son todas posibles causas. Si el sujetador serompe cerca de la superficie, un extractor de tornillos será necesario pararemoverlo, extractores de tornillos se encuentran en dos tipos comunes: uno tieneroscas en reverso y otro tiene estrías derechas, el sujetador necesita agujerearseantes de poder insertar el extractor de tornillos, siempre agujeree del tamañoProcesos de manufactura Página 4
    • recomendado en las instrucciones del extractor de tornillos. Si un sujetador se haoxidado, utilice un líquido penetrante en la rosca y dele tiempo para trabajar antesde intentar aflojarlo. ANTECEDENTES HISTORICOSEl inventor del tornillo fue el griego Arquitas de Tarento (430-360 a.C.), al el sedebe también el invento de la polea. Arquímedes (287-212 a.C.) perfeccionó eltornillo y lo llego a utilizar para elevar agua. También fue Arquímedes el queinvento el tornillo sin fin.El tornillo va unido por lo general con una rosca, en épocas antiguas eracomplicadísimo el tema ya que había que buscar la rosca que coincidiera con eltornillo, debido a que no todas eran iguales, es mas eran muy diferentes. En elsiglo pasado esto se fue aplacando, hasta que en 1841 el inglés Joseph Whitworth(1803-1887) sugirió un paso de rosca universal para todos los tornillos fabricadosen cualquier parte, y esta iniciativa fue adoptada con el tiempo. HISTORIA DE LAS ROSCASLos tornillos y las roscas se han venido usando durante siglos como medios deunión o de fijación de las piezas metálicas conjuntamente. Así, la idea de constituiruna forma similar al roscado parece remontar bastante lejos en la historia, puestoque Arquímedes fue el primero que tuvo la idea de enrollar un tubo según unahélice geométrica, sobre la periferia de un cilindro, con el objeto de constituir undispositivo elevador de agua. Ya en aquella época la idea del roscado pudo serdada por la observación de cómo penetra en la madera una tijereta. Pero, detodas formas, los primeros tornillos necesariamente tuvieron que ser a mano. Encuanto a las primeras tuercas, fueron ejecutadas mediante un diente metálicoincrustado en el primer filete de un tornillo de madera. En la edad media, lastuercas y los tornillos ya se empleaban para la sujeción de armaduras y de lasProcesos de manufactura Página 5
    • corazas. La ventaja principal del uso de las roscas es que las piezas puedenmontarse y desmontarse sin deteriorarse. Se utilizaban igualmente los tornillos demadera después de la aparición de la imprenta, puesto que todas las prensas deimprimir los llevaban. Desde esa época la forma de los tornillos y de las tuercasfue haciéndose mas precisa a medida que su reproducción se multiplicaba. TIPOS DE ENSAMBLES MECANICOSLos métodos de sujeción mecánica se dividen en dos clases principales: 1. Los que permiten un desensamble. 2. Los que crean una unión permanente.Los sujetadores roscados como tornillos, pernos y tuercas son ejemplos de laprimera clase y los remaches ilustran la segunda. Hay buenas razones por las quese prefiere con frecuencia el ensamble mecánico sobre otros procesos de unión.Las principales son:  Facilidad de ensamble.  Facilidad de desensamble (para los métodos de sujeción que permiten el desensamble).A continuación definiremos a nuestros sujetadores:  Tornillos, tuercas y pernos: Los tornillos y los pernos son sujetadores con roscas externas. Hay una diferencia técnica entre un tornillo y un perno, que con frecuencia se confunde en el su uso popular. Un tornillo es un sujetador con rosca externa que, por lo general, se ensambla en un orificio roscado ciego. Un perno es un sujetador con rosca externa que se inserta a través de orificios en las partes y se asegura con una tuerca en el lado opuesto.Procesos de manufactura Página 6
    • Existen distintos tipos de cabezas para los tronillos y los pernos, entre estos destacan los de la siguiente figura:  Otros sujetadores roscados y equipo relacionado: 1) Los insertos con tornillo de rosca son pernos sin cabeza con rosca interna o rollos de alambre hechos para insertarse en un orificio sin rosca y para aceptar un sujetador con rosca externa. 2) Los sujetadores roscados prisioneros son sujetadores con rosca que han pre ensamblado permanentemente a una de las partes que se van a unir.Procesos de manufactura Página 7
    •  Remaches y ojillos Los remaches son sujetadores que se utilizan ampliamente para obtener una unión permanente en forma mecánica. Estos remaches son una punta con cabeza y sin rosca que se usa para unir dos(o más) partes, la punta pasa a través de orificios en las partes y después forma una segunda cabeza en la punta del lado opuesto.  Ajustes por interferencia Los ajustes de agarre automático son la unión de dos partes, en las cuales los elementos que coinciden poseen una interferencia temporal mientras se oprimen juntos, pero una vez que se ensamblan se entrelazan para conservar el ensamble. Existen otros ajustes por interferencia como: a) Puntillado. – es una operación de sujeción en a cual se usa una maquina que produce las puntillas en forma de U de alambre de acero, y de inmediato las inserta a través de las dos partes que se van a unir.Procesos de manufactura Página 8
    • b) Engrapado. – son grapas en forma de U que se clavan a través de dos partes que se van a unir. c) Cosido. – es un método de unión común para partes suaves y flexibles, tales como telas y piel, el método implica el uso de un cordón o hilo largo entrelazado con las partes para producir una costura continúa entre ellas. DISEÑO PARA ENSAMBLESEn años recientes el diseño de ensambles ha recibido mucha atención, pero susoperaciones tienen un enorme costo de mano de obra, y para que el diseño seaexitoso se plantean dos puntos sencillos: 1) Diseñar el producto con la menor cantidad de partes posibles 2) Diseñar las partes restantes para que se ensamblen con facilidad.Procesos de manufactura Página 9
    • Y se siguen algunos principios para dicho diseño.  Usar la menor cantidad de partes posible para reducir la cantidad de ensambles requeridos.  Reducir la cantidad de sujetadores roscados requeridos.  Estandarizar los sujetadores  Reducir dificultades de orientaciones de las partes Evitar las partes que se enredan.Diseño para ensamble automatizado:Además de los métodos de ensamble manual, hay diversos sistemasautomatizados para realizar operaciones de ensamble mecánico, entre ellos están: 1) Máquinas de propósito especial. 2) Sistemas programables.Las máquinas de propósito especial generalmente consisten en una serie deestaciones de trabajo, en las cuales se añaden partes y/o se ejecutan operacionesde unión.Los sistemas de ensamble programables se utilizan para producir una variedadlimitada de ensambles distintos. Con frecuencia se emplean robots industriales, yasea como estaciones de trabajo bajo múltiples o como un robot único en unaestación.Para facilitar el ensamble automatizado se siguen estos puntos: a) Usar la modularidad en el diseño de productos. b) Reducir la necesidad de que se manejen varios componentes a la vez. c) Limitar las direcciones requeridas de acceso. d) Componentes de alta calidad.Procesos de manufactura Página 10
    • IMPORTANCIA DE LOS ENSAMBLES EN LA INGENIERIA MECATRONICALos ensambles mecánicos se avocan en nuestra carrera debido a que laingeniería en Mecatrónica, se refiere, en su mayoría a la automatización de lasempresas, la elaboración de la líneas de producción, brazos ensambladores, y demas máquinas que dependen de este tipo de ensambladores como los son lostornillos, tuercas o pernos, debido a que estas máquinas tienen movilidad enalgunas de las partes que la conforman.No podríamos mencionar la infinidad de usos que tienen los sujetadores hacia laingeniería en Mecatrónica, pero en un sentir de manera personal, se podríaexpresar que esta es una de las partes más importantes dentro de dicha ingenieríaen una manera aplicada, ya que este tipo de ensambles queda calificado comosemipermanente, es decir, que en dado caso que uno de nuestros ensambladoressufriera de alguna falla como que algún tornillo se “barriera”, algo que es muycomún cuando esta parte se ha usado por mucho tiempo y sólo queda mas quecambiarlo por uno nuevo.Es importante mencionar este tipo de fallas que se pueden corregir, puesto quecualquier tipo de ensamble esta sujeto a fallar con el paso del tiempo y no siemprede la misma forma, como ya se ha mencionado anteriormente.Procesos de manufactura Página 11
    • CONCLUSIONESGracias la investigación realizada, podemos percatarnos de la importancia de losensambles mecánicos. Estos nos permiten realizar diversas funciones no solodentro de la industria. Los ensambles mecánicos también se encuentran en la vidacotidiana, ejemplos claros de ellos bien podría ser el colocarse el calzado, ponerlela tapa a una pluma, entre una infinidad de aplicaciones disponibles para dichosensambles.Muchos productos se ensamblan principalmente (si no es que exclusivamente)mediante métodos de sujeción mecánica: automóviles, aparatos electrónicosgrandes y pequeños, teléfonos, muebles, utensilios e incluso vestidos seensamblan por medios mecánicos. Además, los productos industriales, que vandesde aparatos electrónicos hasta equipo de construcción, casi siempre implicancierto ensamble mecánico.También se puede mencionar que sin los ensambles y uniones, mucha de lamaquinaria no podría funcionar, ya que estas sostienen la unión de dos o máspartes y estas pueden o no tener movimiento, las cuales ayudan por ejemplo enpuentes atirantados, la estructura de los domos, o tan simple como la unión deunas tijeras o pinzas.Por lo general, el ensamble mecánico lo realizan con relativa facilidad trabajadoresno calificados, usando un mínimo de herramientas especiales y en un tiemporelativamente breve. La tecnología es simple (aunque hay más de la que se podríapensar) y los resultados se inspeccionan con facilidad. Estos factores representanventajas no sólo en la fábrica, sino también durante la instalación en campo. En elProcesos de manufactura Página 12
    • caso de que los productos sean demasiado grandes y pesados para transportecompletamente armados, pueden enviarse en sub ensambles o “en ensamblesdesarmados”, los cuales son más pequeños, y después armarse en lasinstalaciones de los clientes. Esta es otra ventaja de los ensambles.Sabemos también que los ensambles mecánicos son tal vez la parte másimportante de la industria, ya que gracias a estos podemos realizar la elaboraciónde diversas maquinas las cuales nos ayudan con nuestras diversas labore,podríamos decir de esto qué es la base del movimiento y consecuentementefuncionamiento de dicha maquinaria.Las tuercas tornillos y pernos son fundamentales para el ensamble mecánico,porque, con estos podemos realizar diversas tareas, ejemplos de estas bienpodrían ser fijar una repisa a la pared, poner una llave de paso para la corrientedel agua, ponerle las patas una silla, entre otras múltiples tareas.Hay tantos tipos de ensambles mecánicos que no podríamos mencionar lainfinidad de usos que estos presentan, pero de algo podemos estar seguros, “sinensambles mecánicos, la vida como la conocemos no existiría”, cosas tansencillas como clavar un clavo no serian posibles, la utilización de maquinariatampoco lo sería, ya que, sin ensambles mecánicos no existiría ninguna clase demáquina.Para concluir, podría decirse que el tema de investigación es bastante fácil deanalizar y comprender, es sencillo además de práctico, y ya que nosenfrentaremos más de una vez con los sujetadores y el ensamble mecánico nosólo a lo largo de la carrera sino también durante nuestra vida, es de sumaProcesos de manufactura Página 13
    • importancia que sepamos diferenciar entre los diferentes sujetadores, la aplicaciónpertinente dependiendo del caso que se nos presente y cómo reaccionar ensituaciones en la que estos lleguen a fallar, debemos estar preparados paracualquier tipo de situación y por ahora nos damos por satisfechos.BIBLIOGRAFIA  Mikell P. Groover. (1996). Procesos de manufactura moderna: Materiales, procesos y sistemas. Editorial Pearson/ Prentice Hall. Impreso en México.  Usuario 272822. (2011). Historia de las torcas de tuerca y tornillos. http://es.scribd.com/doc/48596155/historia-de-las-roscas-de-tuercas-y- tornillos. (Consulta: 23 de noviembre de 2012).  Usuario vegga. (2009). Procesos de ensamble. http://www.buenastareas.com/ensayos/Procesos-De-Ensamble/24891.html. (Consulta: 24 de noviembre de 2012)  Usuario Homero1888. (2010). Ensamble mecánico. http://www.buenastareas.com/ensayos/Ensamble-Mecanico/985212.html. (Consulta: 24 de noviembre de 2012)  Alejandra Roa. (2012). Procesos de ensamble. http://es.scribd.com/doc/81948424/procesos-de-ensamble. (Consulta: 24 de noviembre de 2012)Procesos de manufactura Página 14