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Maquinas y Herramientasconvencionales,y sus aplicaciones
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Tiene lugar mediante el arranque progresivo de metal de viruta de la pieza que setrabaja, la viruta es arrancada por una h...
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Cilindrado o desbaste          Refrentado                                                                Afinado          ...
Consta de un cuerpo o bancada, un carro sobre el que se encuentra lamesa encima de la cual se coloca el material a cortar ...
Algunas piezas que se pueden       hacer con el fresado son: Alisado de   Mecanización                                    ...
Fresadora Horizontal           Fresadora Horizontal             Fresadora Vertical          Ordinaria                     ...
Fresadora De Planear                                                    Se utiliza en trabajos de planeado de      Fresado...
Principales componentes de una fresadora   Montaje o columna  contiene el motor, los       Árbol porta-fresas       Brazo ...
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Fresa de ángulo para         Fresa cilíndrico–       Fresa de disco de tres   fresar guías de        frontal con chavetero...
El taladro o taladradora es una maquina de gran aplicación en los procesos demanufactura con arranque de viruta. Su utilid...
El taladrado es la operación de mecanización, destinada a producir agujeros cilíndricos,pasantes o ciegos, generalmente en...
CepilloSe entiende por cepillado el maquinado de superficies para arranque de viruta,obtenida por un movimiento de corte, ...
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Mesa                     Montantes o columnas       Bancada                                   Es una pieza fundida de     ...
Mecánicamente                HidráulicamenteAquí la mesa se mueve         Esta forma de accionar un                       ...
La rectificación es el proceso de limpiar metal por medio de una muela y esconsiderado como un a de las operaciones básica...
Rectificadora                                                                               de                            ...
Una sierra es una herramienta que consta de una hoja o disco con dientes (dientes de     sierra) y sirve para cortar diver...
MAQUINAS NO CONVENCIONALESY SUS APLICACIONES
Maquinado por electro-descarga (EDM)Medio para conformar metales duros y formar agujeros profundos y de formascomplejas me...
Corte por alambre por electro-descarga (EDWC)                    Es una variación de EDM. Un alambre se mueve entre los   ...
Electro-formado (ECM)Produce superficies externas una herramienta ordinaria se hace pasar paraabarcar y maquinar una super...
Maquinado por electro-arrastre (ES) Para agujeros aun más pequeños, pero usa un voltaje 10 veces o mas del usado en ECM. D...
Asentado electroquímico (ECH)Para agujeros rectos utiliza fibras abrasivas no conductoras. El cuerpo de laherramienta es e...
Fresado químicoEs un proceso para remover grandes cantidades de material atacando áreasseleccionadas de piezas de trabjo c...
Haz de electronesUtiliza electrones acelerados a una velocidad equivalente a tres cuartas partesde la velocidad de la luz....
AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA
La automatización es la palabra que en la actualidad tiene muchos significados enla industria. El término fue empleado poc...
RobóticaUna gran porte de la manufactura implica la manipulación de materiales, piezas yherramientas. Esto se hace en las ...
Importancia de la robóticaSe producen bienes menos caros y de mejor calidad, se eliminanactividades tediosas aburridas, pe...
Clasificación de la automatización industrial          Automatización fija                                               A...
Clasificación general de los robotsLa diferencia fundamental entre un robot y una maquina herramientaautomática estriba qu...
Clasificación de los robots de acuerdo  con el control de sus movimientos                    El programa que controla el  ...
Características generales de los          robots industriales     Grado de libertad         Precisión de la repetición de ...
Sistemas sensitivos: Solo                                                                       existe en robots          ...
Volumen de trabajo de un robotEs el espacio dentro del cual el robot puede manipular el extremo desu muñeca y viene determ...
Movimientos de un robotMovimientos de brazo y cuerpo.Movimientos de la muñeca.Los movimientos de articulaciones individual...
Tipos de articulación de un robotTransversal vertical: Es la capacidad para desplazar la muñeca hacia arriba o abajo parap...
Sistema de impulsión de un robot Los robots inteligentes Tienen capacidad no solo para reproducir un ciclo de movimientopr...
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  1. 1. Maquinas y herramientas       j
  2. 2. Aunque en la antigüedad no existieron máquinas-herramienta propiamente dichas;sin embargo, aparecieron dos esbozos de máquinas para realizar operaciones detorneado y taladrado. En ambos casos, utilizando una de las manos, era necesario crear un movimiento de rotación de la pieza en el torneado y de la herramienta en el taladrado. finales del siglo XV Leonardo da Vinci, en su “ Códice a Atlántico”, realizó un boceto de varios tornos que no pudieron construirse por falta de medios, pero que sirvieron de orientación para próximos desarrollos.Para principios del siglo XVI Leonardo da Vinci había diseñado las tres principalesmáquinas para el acuñado de monedas: la laminadora, la recortadora y la prensa debalancín.
  3. 3. Siglo XVIII: nueva fuente de energía Watt concibió su idea de máquina de vapor en 1765, pero no solucionó los problemas para construir una máquina válida para usos industriales hasta quince años más tarde. La máquina de Watt fue el origen de la primera revolución industrial, produciéndose trascendentales cambios tecnológicos, económicos y sociales; pero su construcción no hubiera sido posible sin la evolución técnica.El inglés Henry Maudslay, uno de los principales fabricantes de máquinas-herramienta, fue el primero que admitió la necesidad de dotar de mayor precisión atodas las máquinas diseñadas para construir otras máquinas. En 1897 construyó untorno para cilindrar que marcó una nueva era en la en la fabricación de máquinas-herramienta. Introdujo tres mejoras que permitieron aumentar notablemente suprecisión: la construcción de la estructura totalmente metálica, la inclusión de guíasplanas de gran precisión para el deslizamiento del carro porta-herramientas y laincorporación de husillos roscados-tuerca de precisión para el accionamiento de losavances. Elementos mecánicos que siguen siendo esenciales en la actualidad.
  4. 4. Siglo XIX: desarrollo industrialSe hace necesario planear planchas de hierro para sustituir el cincelado, por lo quenace el primer cepillo puente práctico de uso industrial fabricado por Richad Robertsen Inglaterra en 1817. El americano Ely Whitney recibió el encargo de fabricar gran cantidad de fusiles para el gobierno de su país. Estudió la posibilidad de fabricación en serie, para lo que diseño y construyó en 1818 la primera máquina de fresar. En 1830 se construye una fresadora totalmente metálica a la que se incorpora un carro para la regulación vertical.Esta evolución fue debida fundamentalmente, por un lado, al descubrimiento denuevas herramientas de corte como hemos visto: carburo de silicio, acero rápido y, apartir de 1926, se produce otro avance importante con el descubrimiento por partede la empresa alemana Krupp del carburo cementado metal duro , presentado en laferia de Leipzig en 1927 con la denominación de Widia. Por otro lado se registra laautomatización de diversos movimientos mediante la aplicación de motoreseléctricos, sistemas hidráulicos, neumáticos y eléctricos.
  5. 5. Ante la necesidad de taladrar piezas de acero, cada vez más gruesas,Nasmyth fue el primero que construyó hacia 1838, un taladro de sobremesatotalmente metálico, con giro de eje porta brocas accionado a mano o portransmisión. En París en 1843 los franceses fabricaron la primera muela artificial,iniciándose el proceso de sustitución de las piedras de arenisca. Para el rectificado depiezas cilíndricas fue utilizado en primera instancia el torno; acoplando en su carrolongitudinal un cabezal porta-muelas. La exigencia de calidad y la fuerte evolución productiva del automóvil contribuyeron al desarrollo de la máquina- herramienta, la metrología y la aplicación de los procedimientos de fabricación en masa. La fabricación de piezas intercambiables aumenta constantemente, y se hace necesario mejorar las prestaciones de matricería y utillaje. Para dar respuesta al problema, el ingeniero suizo Prrenond Jacot diseña y fabrica una punteadora vertical con mesa de coordenadas polares, en la que se ejecutan operaciones con una precisión jamás lograda hasta entonces.
  6. 6. En 1908 Henry Ford fabrica el primer automóvil producido en serie, modelo T, y en 1911 instala el primer transportador en cadena en Highland Park, iniciando la producción en masa. La electrónica - y la informática que está soportada por la primera - han provocado una nueva revolución industrial.El punto de partida hay que situarlo en 1945, cuando dos científicos de la Universidad dePennsilvanya, John W. Manclhy y J. Presper Ecker crearon la primera computadoraelectrónica digital que ha funcionado realmente en el mundo. Se denominó ENIAC,En 1948, John Parson inicia la aplicación del control numérico a la máquina-herramienta, conel objeto de resolver el problema del fresado de superficies complejas tridimensionales parala aeronáutica.Fue a partir de los años setenta, con el desarrollo de la microelectrónica, cuando el CN pasa aser control numérico por computadora (CNC) por la integración de una computadora en elsistema. Pero definitivamente fue durante los años ochenta cuando se produce la aplicacióngeneralizada del CNC, debido al desarrollo de la electrónica y la informática, provocando unarevolución dentro de la cual todavía estamos inmersos.
  7. 7. Rápidamente se comprobó que existía un potencial de automatización superior alque podía obtenerse sobre máquinas clásicas y surgió un nuevo concepto demáquina: el llamado centro de mecanizado. Nace así una máquina-herramienta capazde fresar, taladrar, roscar, mandrinar, etc.,Desde hace varios años hay que destacar la creciente demanda para equipar lasmáquinas avanzadas con sistemas de carga y descarga automática conmanipuladores, robots articulados, pórticos, etc., convirtiendo la máquina individualen una pequeña célula flexible. Hay que destacar que, con la aparición del PCBN (Polycrystaline Cubic Boron Nitride), se fabrican nuevos tipos de herramientas para diversas aplicaciones: fresado, torneado, etc.Este material permite someter a la herramienta a mayores esfuerzos (por ejemplocorte interrumpido y materiales muy duros), pudiendo alcanzar altas velocidades enel mecanizado y/o mayores capacidades de arranque de material. Gracias al CBN y alPCBN, actualmente se investigan nuevos procesos de mecanizado que ademásaseguren una especial atención al medio ambiente. Hoy se puede hablardel mecanizado ecológico.
  8. 8. La mayoría de las máquinas – herramientas se construyen para usar dos o más componentes. Estos componentes, aunque pueden tener diferentes funciones en máquinas tales como el torno, fresadora, cepillo, taladro, poseen algunas características comunes.Es necesario un conocimiento de los elementos básicos de maquinas-herramientas sise considera la gran variedad de métodos modernos de maquinado en lamanufactura de productos fabricados en masa.El maquinado es el proceso para dar forma y dimensionar una pieza mediante laeliminación de material en capas utilizando una maquina de corte: La herramientapuede tener un solo filo monofilo, o varios filos multifilo, dentro de las herramientasde corte también encuentran los polvos abrasivos.Todas las maquinas-herramienta siendo correctamente manipuladas o programadasgeneran todas las superficies requeridas, para dar forma a la pieza de trabajo seefectúan dos clases de movimientos: principal y de avance.
  9. 9. Maquinas y Herramientasconvencionales,y sus aplicaciones
  10. 10. Máquina simple formada por dos ruedas o cilindros concéntricos de distinto tamañoy que suele transmitir la fuerza a la carga por medio de una cuerda arrolladaalrededor del cilindro mayor; en la mayoría de las aplicaciones la rueda mas pequeñaes el eje. El torno combina los efectos de la polea y la palanca al permitir que lafuerza aplicada sobre la cuerda o cable cambie de dirección y aumente o disminuya.El torneado es una operación mecánica que permite trabajar piezas de revoluciónanimadas de un movimiento uniforme de rotación alrededor de un eje fijo.
  11. 11. Tiene lugar mediante el arranque progresivo de metal de viruta de la pieza que setrabaja, la viruta es arrancada por una herramienta llamada buril que consta de unasola punta, en cuyo extremo se ha talado uno a dos filos análogos al del cincel. Ladureza de material de la herramienta debe se superior al del material a trabajar.Mediante el torneado se puede obtener superficies de diversas formas como:Superficies cilíndricas exteriores, superficies cilíndricas interiores, superficies cónicasexteriores, superficies cónicas interiores, superficies perfiladas, roscados exteriores,roscados interiores.Las operaciones que pueden realizar en un torno se pueden clasificar en dos grupos
  12. 12. Los movimientos relativos entre pieza y herramienta que permite movimiento delabrado o de corte, es el movimiento principal que permite cortar el material.El movimiento de avance es el movimiento rectilíneo que obliga a la herramienta adesplazarse a lo largo de la superficie para encontrar siempre nuevo material a separar.El movimiento de penetración es el movimiento que determina la profundidad de corte. Paralelo Revólver horizontal Revólver vertical Vertical Automático de una torreta Automático de doble torreta
  13. 13. Partes principales de un torno Bancada Cabezal motor sostiene todos los Este reúne los órganosórganos de la maquina, que reciben eles de fundición rígida y movimiento de motor y Mandril porta pieza Mandril universal de robusta. En la parte lo trasmiten a la pieza a Para sujeción de las tres mordazassuperior de la bancada trabajar. El movimiento piezas durante el El movimiento de las se encuentran dos rotativo de trabajo se proceso de tienen dos mordazas es reguladoguías, prismáticas, que trasmite del motor al tipos de mandriles de por un tornillo de mando aseguran el husillo por medio de un sujeción: es simultáneo. alineamiento entre el sistema de poleas y cabeza, el carro y el correa o a través de un cabeza móvil. sistema de engranajes. Carro del torno Mandril independiente El carro del torno es el Cabezal móvil de cuatro mordazas grupo que se desplaza a El cabezal móvil del lo guías prismáticas de En este mandril el torno esta situado sobre la bancada; esta situado movimiento de cada la bancada en el entre el motor y el mordaza es controlado extremo opuesto al cabezal móvil y sirve independientemente con cabezal y sirve para para fijar la herramienta un tornillo de mando sostener la pieza a y transmitirle los para cada mordaza. trabajar fijada al husillo. movimientos de penetración y avance.
  14. 14. Cilindrado o desbaste Refrentado Afinado Esta operación tiene la finalidadCon esta operación se logra que Después de haberse realizado de arrancar el sobre-espesor, las caras frontales de la pieza el desbaste que consiste en dar dejando al material sinqueden planas y normales al eje el acabado final al proceso de asperezas y con dimensiones de giro de la pieza. torneado. especificas. Perfilado Roscado Tronzado Esta operación consiste en El roscado consiste en Esta operación se usa con tallar superficies cilíndricas realizar cuerda a una la finalidad de separar la de formas diversas: comosuperficie cilíndrica, exterior pieza ya maquinada de la escotes, gargantas, o interior. pieza bruta. ranuras, etc. Las herramientas para tornear son herramientas de corte Torneado cónico mono-cortante mejor conocidas como buriles, y las cuchillas o Consiste en generar una cinceles de tornear. Son superficie cónica. herramienta con dureza, tenacidad, dureza en caliente y resistencia al desgaste.
  15. 15. Consta de un cuerpo o bancada, un carro sobre el que se encuentra lamesa encima de la cual se coloca el material a cortar y un husillo al quese le acoplan las herramientas de corte.El proceso de fresado es un proceso de fabricación por arranque deviruta, el cual se realiza con una herramienta poli-cortante llamada fresao cortador. Existen dos tipos de fresado el frontal y el cilíndrico.En el fresado, cada filo participa en el arranque de viruta solamentedurante una parte de la rotación de la fresa. Durante la mayor parte dela rotación el filo estará al vació y tiene tiempo de enfriarse.
  16. 16. Algunas piezas que se pueden hacer con el fresado son: Alisado de Mecanización Ejecución de planos de de superficies Alisado de ranuras y apoyo de planas sobre superficies alojamientos partes de piezas de inclinadas, para chavetas máquina en cualquier y lengüetas, general. forma. Los engranajes se constituyen por lo general en maquinas llamadas dentadoras, o también pueden construirse en fresadoras. Existen dos tipos de fresadoras dependiendo de la posición del husillo porta herramientas y estas son:Fresadora vertical que a su vez se dividen en ordinario y universal y el otro tipo de fresadora es la vertical.
  17. 17. Fresadora Horizontal Fresadora Horizontal Fresadora Vertical Ordinaria Universal Es una maquina muy Se caracteriza por la Además de los robusta que dispone posición horizontal del desplazamientos solamente de un cabezalhusillo porta-herramienta y longitudinales, transversal porta-fresas vertical. Los la existencia de 3 y vertical, la mesa tiene un trabajos mas frecuentes movimientos movimiento de rotación que se pueden efectuar perpendiculares entre si, hasta de 450º a cada lado con la fresadora verticallongitudinal, transversal y y también puede trabajar son: vertical; este tipo de con el husillomaquinas se utilizan para Alisados con fresas portaherramientas vertical. cilíndrico-frontales efectuar fresados Esta maquina es adecuada genéricos, tales como el Escuadrado de para efectuar algunos paralepipedos alisado de superficies y trabajos especiales coma tallado de ranuras rectas Contorneado de piezas de ranuras helicoidales sobre forma curva irregular. de diferentes perfiles. superficies cilíndricas y Talado de ranuras sectores circulares rectilíneas y circulares. perfilados.
  18. 18. Fresadora De Planear Se utiliza en trabajos de planeado de Fresadora Para Reparaciones superficies de piezas muy pesadas. Son maquinas de pequeñas dimensiones, Tiene una estructura diferente a las adecuadas para mecanizar piezas de fresadoras horizontales, puesto que debe formas complicadas con superficies y permitir una gran carrera de trabajo a unaagujeros inclinados, ya que dicha fresadora mesa muy robusta. ofrece numerosas posibilidades para movimientos de sus órganos. Su característica principal la constituye el hecho de que la mesa solamente puede moverse en dirección longitudinal. Fresadora Copiadora Utiliza como patrón un modelo que puede ser de madera, de plástico o metal y la herramienta de corte se mueve a modo de reproducir la forma dada en el patrón. Estas maquinas tiene un uso amplio en la fabricación de armazones de carros, moldes para maquinas inyectaras de plástico, matrices para estampado y además realizan el trabajo de manera mas rápida.
  19. 19. Principales componentes de una fresadora Montaje o columna contiene el motor, los Árbol porta-fresas Brazo superior mecanismos de los movimientos de trabajo y Recibe el movimiento Da rigidez al árbol de avance y el husillo del husillo. porta-fresas.colocado horizontalmente. Ménsula Llamado también carro Tornillo vertical que puededeslizarse verticalmente a Para el movimientolo largo de las guías de la vertical. columna. Árbol con tambor graduado Guías del Carro Para que, mediante el transversal.tornillo, se pueda mover la ménsula verticalmente. Carro transversal. Caja de cambio de Volante y tambor velocidades Graduado para los Carro superior o mesa. Para el avance desplazamientos del automático de la mesa. carro transversal
  20. 20. las herramientas que utilizan las fresadoras son las fresas dependiendo de la forma de la pieza que se desee fabricar será el tipo de herramienta empleada. Algunos tipos de fresas son los siguientes: Fresa cilíndrica de Fresa cilíndrica de Fresa cilíndrica de dientes helicoidales dientes helicoidales para dientes helicoidales el mecanizado de de tipo normal, que materiales duros y para el mecanizadotienen solamente filos tenaces, esta fresa es de de materiales de periféricos. alto rendimiento. resistencia media. Fresa cilíndrico-frontal de Fresa cilíndrico-frontalFresa cilíndrica de tipo normal, con chavetero dientes longitudinal. Esta fresa esta de alto rendimiento, provista de dientes en la es apropiada para helicoidales para periferia y en la base, sirve mecanizar acerosel mecanizado de para fresar superficies blandos y de dureza planas y superficiesaleaciones ligeras. perpendiculares entre si. media.
  21. 21. Fresa de ángulo para Fresa cilíndrico– Fresa de disco de tres fresar guías de frontal con chavetero cortes, de alto deslizamiento de rendimiento conmaquinas chavetero transversal, tipo de dentado helicoidal transversal. alto rendimiento. alternado.Fresa de disco de tres Fresa cilíndrico–frontal Fresa para ranurascortes, de tipo normal, de dientes helicoidales en T con dentadode dientes rectos, que con magno cónico sirve para fresar morse y agujeros cónico morse y ranuras estrechas. roscado. mecha de arrastre.Fresa para ranuras en Fresa cilíndrico–frontal T con dientes Fresa pequeña de con mango cónico morsehelicoidales alternados ángulo de conicidad y mecha de arrastre, es de alto rendimientos convergente, con adecuada para e cónicos con agujero magno cilíndrico. mecanizado de roscado. aleaciones ligeras.Los materiales de que se construyen preferentemente las fresas son los aceros rápidos y súper rápidos.
  22. 22. El taladro o taladradora es una maquina de gran aplicación en los procesos demanufactura con arranque de viruta. Su utilidad es evidente cuando el diseño de laspiezas requiere de agujeros para unir, guiar o permitir el paso o salida de fluidos.Entre los cuales están: taladro portátil. taladro sensitivo. taladro vertical. taladro radial. taladro múltiple. taladro de husillos múltiples.
  23. 23. El taladrado es la operación de mecanización, destinada a producir agujeros cilíndricos,pasantes o ciegos, generalmente en medio del material, la operación del taladro sepuede llevar a cabo, igualmente en tornos, fresas o mandriladoras.Herramientas para taladrar:Broca para agujeros profundos.Broca de centrar.Broca de recortar.Brocas de centros.
  24. 24. CepilloSe entiende por cepillado el maquinado de superficies para arranque de viruta,obtenida por un movimiento de corte, presentada por la herramienta o por la pieza.Las cepilladoras se constituyen en una gran diversidad de tamaños, cabe mencionarque la mayoría de los trabajos que realizan la cepilladora se realizan sobre piezasfundidas de varios metales y aleaciones.Las cepilladoras son máquinas grandes diseñadas para producir superficies planas enuna pieza. La cepilladora esta diseñada para efectuar trabajos sobre piezas que sondemasiado grandes o demasiado embarazosas para mecanizarlas.La limadora o cepillo hace su corte pasando una herramienta de una sola punta por lapieza de trabajo, la herramienta de cepillo se desplaza con un movimientorecíprocamente sobre un solo eje mientras que la pieza de trabajo se mueve pasandopor la herramienta ya sea horizontal, vertical o rotacionalmente respecto almovimiento de la herramienta.Algunos consideran al cepillo como una maquina -herramienta obsoleta, y es ciertoque en la actualidad una gran parte de trabajo que se acostumbra hacerse con elcepillo, se hace en la fresadora. Sin embargo, sigue siendo una herramienta muyversátil que puede realizar una gran variedad de trabajos de maquinado. Por estarazón se ve todavía con bastante frecuencia en muchos talleres de maquinado.
  25. 25. Cepillos horizontalesTienen un ariete horizontal que se mueve en Cepillo horizontal forma reciproca a la velocidad de corte. El Es una herramienta excepcionalmente cabezal con portaherramientas en el frente versátil particularmente en, situaciones ende ariete, soporta una herramienta de corte, las que tienen que fabricarse pequeñosla longitud y posición de la carrera de ariete números de partes y cuando deben pueden ajustarse de modo que la maquinarse diversos ángulos en la parte. herramienta pueda habilitarse para cubrir cualquier trabajo. Cepillos verticales También conocidas como escoplos tiene un ariete vertical y normalmente una mesa giratoria. En algunas maquinas el ariete puede inclinarse hasta 10° respecto a la vertical, lo cual es de utilidad para cortar superficies inclinadas. El cepillo vertical se usa a menudo en talleres de maquinado y en cuartos de herramientas.
  26. 26. Mesa Montantes o columnas Bancada Es una pieza fundida de Estos constituyen una granQue tiene la función de pieza fundida, que se grandes dimensiones ysostener a los demás forma rectangular, que va dispone verticalmente yelementos o partes de sostiene el mecanismo para montada encima de la la maniobra de los cabezales la máquina. bancada. de herramienta.El puente o guía transversal Carro Es un elemento que va montado en posición Es un elemento ajustado a Cabezal de herramienta horizontal, sobre las guías las guías de puente, en su Es un elemento que vaverticales de los montantes, su superficie tiene guías a las objetivo es sostener los que se ajusta el cabezal de unido al carro y contiene cabezales de herramientas herramienta junto con un el portaherramientas, el verticales, por medio de tornillo de avance que sirve cual a su vez sujeta a las tornillos de avances pueden para dar movimiento vertical herramientas de corte. moverse de izquierda a a dicho cabezal. derecha.
  27. 27. Mecánicamente HidráulicamenteAquí la mesa se mueve Esta forma de accionar un cepillo se caracteriza por Movimientos relativos por medio de ruedas un motor de velocidad entre la herramienta y la dentadas y una constante e irreversible que piezacremallera unida al lado acciona a una bomba inferior de la mesa. hidráulica. Movimiento deMovimiento de corte o penetración Movimiento de avance de trabajo Este movimiento es Es rectilíneo y lo presentaEs rectilíneo alternativo, rectilíneo y según el la pieza o la herramienta maquinado que se realice,horizontal y lo efectúa la según sea el maquinado. lo efectúa la herramienta o herramienta. la pieza.Las herramientas con que trabaja el cepillo son las cuchillas y pueden ser de una sola pieza con filos de diferentes formas para adaptarse a las diversas modalidades del cepillado.
  28. 28. La rectificación es el proceso de limpiar metal por medio de una muela y esconsiderado como un a de las operaciones básicas de mecanizado.Dicho proceso se lleva a cabo a través de una rectificadora que es una máquina queutiliza una muela para producir con precisión, económica y eficientemente,superficies cilíndricas, cónicas o planas. A fin de dejar la pieza según la forma, mediday acabado superficial requeridos, el material con exceso se quita ya sea avanzando lapieza contra la muela que gira o bien forzando la muela contra la pieza.
  29. 29. Rectificadora de cortadores yRectificadora buriles de Rectificadora superficies Rectificadora sin centros Esta maquina de rodillos se puede Estas son Sirven para considerarutilizadas para Rectificadora Se usan para trabajar el como un tipo rectificar una cilíndrica acabar los diámetro de superficie rodillos que se exterior de En este tipo rectificadora plana de la emplean para una pieza de de pero también pieza de el acabado en trabajo rectificadoras puede usarse trabajo, así caliente y en cilíndrica y se encontramos: para ciertas como para frio de los utilizan en clases de maquinar aceros y otros aplicaciones esmerilado. A contornos en metales. de alta menudo se la pieza de producción. llaman trabajo. rectificadoras universales cortadoras.
  30. 30. Una sierra es una herramienta que consta de una hoja o disco con dientes (dientes de sierra) y sirve para cortar diversos materiales (madera, plástico, aluminio, acero, etc.) según la disposición y la composición de dichos dientes. Puede ser manual o eléctrica. Sierra de cinta• Esta maquina funciona por horizontal • Son adecuadas para trabajar medio del movimiento reciproco con acero templado y impartido por un mecanismo materiales no ferrosos, opera sobre una sierra o segueta; • Su principal aplicación es el con el mismo principio de una cortando hacia adelante corte rectilíneo de secciones. fresadora horizontal, sin durante su carrera de avance, Debido a que el corte es embargo a diferencia de una la hoja se levanta levemente continuo y rápido, el tiempo es fresadora convencional, el para que no arrastre la carrera comparado con el de las sierras diámetro del husillo es de retorno. oscilantes. En general hay poca generalmente menor. generación de viruta durante el corte, debido al pequeño Sierra espesor de las bandas o cintas oscilante (1.6mm). Sierra circular
  31. 31. MAQUINAS NO CONVENCIONALESY SUS APLICACIONES
  32. 32. Maquinado por electro-descarga (EDM)Medio para conformar metales duros y formar agujeros profundos y de formascomplejas mediante erosión por arco en todas las clases de materiales electro-conductores.La herramienta se acerca ala superficie de la pieza de trabajo, y el claro se llena conun fluido dieléctrico.Cuando el banco de transistores se dispara por el control de tiempo, el potencialpolariza una trayectoria sobre la cual fluye la corriente directa de la unidad depotencia, formando una chispa entre los puntos más próximos del electrodo y lapieza de trabajo.Con tiempos de microsegundos, los puntos son bastantes cortos y ocurren afrecuencias altas. Demasiada energía puede crear fisuras y dañar la pieza ademásque es ineficiente. Un buen acabado requiere chispas débiles.Rectificado por electro-descarga (EDG)Utiliza una rueda de grafito para rectificado como electrodo con el fin de cortarherramientas de carburo para corte de forma, ranuras delgadas y estrechamenteespaciadas y similares. Carlos
  33. 33. Corte por alambre por electro-descarga (EDWC) Es una variación de EDM. Un alambre se mueve entre los carretes y redilos se mantiene tenso por un dispositivo tensionador, sirve como un electrodo y pasa en contacto cercano con las piezas de trabajo; se usa cobre; una sola vez, se mueve en direcciones perpendiculares “x” y “y” al alambre por medio de control numérico.Maquinado electroquímico (ECM)También llamado maquinado electrolítico, remueve metal por desplateado.Su aplicación más común es la formación de agujeros y cavidades. Elelectrolito se bombea a través de un claro de menos de 25 μ hasta 250μmde espesor entre la herramienta (el cátodo) y la pieza de trabajo (el ánodo).Como se libera hidrogeno en la herramienta y no se remueve o añade metala ella, no cambia el tamaño o forma. Javier
  34. 34. Electro-formado (ECM)Produce superficies externas una herramienta ordinaria se hace pasar paraabarcar y maquinar una superficie completa a la vez. Puede removermaterial para reducir peso, reducir secciones delgadas y fabricar refuerzosexternos.Desbardado electroquímico (ECD)Se utiliza para desbardar partes maquinadas por otros métodos.Maquinado electrolítico en forma de tubo (STEM)Para agujeros pequeños como a la vez turbinas. javier
  35. 35. Maquinado por electro-arrastre (ES) Para agujeros aun más pequeños, pero usa un voltaje 10 veces o mas del usado en ECM. Debe taladrar un agujero en acero con gran dureza tan rápido como una broca.Esmerilado electroquímico (ECG) Remueve parcialmente materiales conductores duros que se agrietan con el esmerilado ordinario, por ataque electrolítico. Los granos abrasivos principalmente barren el residuo debilitando la superficie; soportan un claro de aproximadamente 25 μm (0.001 in) entre la pieza de trabajo y el cuerpo de la rueda. Puede ser hasta 80% más rápido que el esmerilado común obteniéndose un acabado satinado; no es económico.Esmerilado maquinado (ECDM) por descarga electroquímica (ECDG)Se hace con una rueda de grafito no abrasiva y de fácil enderezado quecorre adyacente a la pieza de trabajo en un electrolito. cristina
  36. 36. Asentado electroquímico (ECH)Para agujeros rectos utiliza fibras abrasivas no conductoras. El cuerpo de laherramienta es el cátodo y la pieza de trabajo es el ánodo en un circuito eléctrico yabrasivo fino arrastra la película en la superficie de la pieza de trabajo porelectroquímica.Fotograbado (PCM)Fotoformado, maquinado fotoquímico, micro fresado y estampado químico utilizan lastécnicas de fotograbado utilizadas en la imprenta. Se hace mediante hojas planas de2.5 μm de espesor hasta tres laminas de 3 mm. de algunos plásticos, metalesaleaciones de aluminio, cobre y acero. La lamina se cubre con una capa fotosensitiva,se expone en una cámara a una imagen de la parte o partes deseadas. La capa serevela para exponer las líneas o áreas que se van a carcomer subsecuentemente enun baño ácido o en una aspersión química a alta presión; es económico.Maquinado por electrogel (EGM)Es un proceso electrolítico para la remisión de metal en formas definidas por mediode una herramienta de formado hecha de un gel rígido que consiste en acetato decelulosa y ácido. El gel moldeado se mantiene contra la pieza, se hace pasar unacorriente a través del apilo, el patrón de gel se graba en la pieza de trabajo a unavelocidad de casi 25 μm/min (0.001 in/min.), para piezas frágiles como estructuras depanal. Son tratables las aleaciones de acero, níquel, titanio y las aleacionesresistentes al calor y a las altas temperaturas. Alejandra
  37. 37. Fresado químicoEs un proceso para remover grandes cantidades de material atacando áreasseleccionadas de piezas de trabjo completas, para fabricar partes de peso ligerode grandes áreas y de secciones delgadas. El tamaño de la pieza de trabajoque puede tratarse esta limitado solo por el tamaño del tanque en el cual sesumerge para el ataque. La sosa caustica es el atacante ideal para el aluminio ylos ácidos para las aleaciones de acero, magnesio y titanio. Arco de plasma Utiliza un chorro de gas a alta temperatura y gran velocidad para fundir y eliminar el material. Se utiliza para cortar materiales difíciles de seccionar con otros métodos, como el acero inoxidable y las aleaciones de aluminio.LáserSe consigue dirigiendo con mucha exactitud un rayo láser, para vaporizar elmaterial que desea eliminar. Se utiliza para hacer orificios con granprecisión ; perfora metales refractarios y cerámicos y piezas muy finas sinabarquillas. Otra aplicación es la fabricación de alambres muy finos. ivonne
  38. 38. Haz de electronesUtiliza electrones acelerados a una velocidad equivalente a tres cuartas partesde la velocidad de la luz. El proceso se realiza en una cámara de vació parareducir la expansión del haz de electrones a causa de los gases de laatmósfera. La corriente de electrones choca contra una área de la piezadelimitada con precisión. La energía cinética de los electrones se convierte encalor al chocar con estos contra la pieza lo que hace que el material que sequiere eliminar se funda y se evapore, creando orificios y cortes. Los equipos dehaz de electrones se utilizar en electrónica para crear circuitos demicroprocesadores. UltrasónicaUtiliza vibraciones de alta frecuencia y baja amplitud apara crear orificios y otrascavidades. Se fabrica un útil relativamente blando con la forma deseada y seaplica contra la pieza con una vibración, utilizando un material abrasivo y agua.La fricción entre las partículas abrasivas corta poco a poco la pieza. Se utilizaprincipalmente para aceros endurecidos, carburos, rubíes, cuarzo, diamantes yvidrio. isabel
  39. 39. AUTOMATIZACIÓN Y ROBÓTICA
  40. 40. La automatización es la palabra que en la actualidad tiene muchos significados enla industria. El término fue empleado poco después de la segunda guerra en laFord Motor Co., para descubrir la manipulación automática de materiales y portesentre las operaciones de proceso.Una definición concisa es que la automatización representa producción automáticacontinua, en efecto, la programación es fija y existe en las líneas de moldeo en lasfundiciones, líneas de prensas punzonadoras, colado en dados y para operacionesde soldadura, ensamble e inspección, lo mismo que para maquinado con corte quedeja residuos de viruta.Esta bastante avanzada en las industrias de proceso, como las industrias químicasy petroquímicas, donde la producción es alta, los procesos son simples, nocambian con frecuencia, el flujo es directo hacia adelante y el proceso se muevacon facilidad.Existieron maquinas de todas clases, con mucha anticipación a la concepción deltermino automatización. Algunas personas distinguen maquinas automáticas detodas las clases dentro del reino de la automatización. La programación variable esotro aspecto de la automatización enfocado a la salida de una nueva variedad deportes o ensambles, cada uno producido en cantidades pequeñas o moderadas enuna unidad de maquina o sistema. Esto se lleva a cabo en los sistemas flexibles demanufactura.
  41. 41. RobóticaUna gran porte de la manufactura implica la manipulación de materiales, piezas yherramientas. Esto se hace en las líneas de transferencia y otra por manipuladores depropósitos especiales, mecanismos de transferencias, transportadores y posicionadoresde propósito particular. Cuando las partes o el trabajo que se hacían eran variados, peroel volumen todavía era grande, se utilizaba mano de obra. En años recientes el uso delrobot se ha aplicado a la carga de piezas de trabajo y para manipular herramientas. Enla manufactura un robot se ha definido como un dispositivo programable capaz derealizar acciones complejas en una amplia variedad de operaciones. Es un manipuladorque normalmente puede programarse para ejecutar diversas acciones respectivas sinintervención humana. Los robots pueden clasificarse desde el punto de vista decapacidades como colocar y tomar, transferir de punto a punto de robots de trayectoriacontinua.Los robots de colocar y tomar son los más simples y típicamente capaces de tomarpequeñas cargas y moverlas con rapidez de un punto a otro. Sus movimientos estánlimitados en número y sus sistemas de control son rudimentarios y pueden constar tansolo de una serie de interruptores o válvulas disparadas por perros de arrastre. Lalongitud de movimiento puede determinarse por topes fijos.La programación puede hacerse colocando puntas en un tambor o pasadores en untablero de clavijas, haciendo conexiones neumáticas conforme se necesitan o mediantebotones de presión para establecer controles binarios. La programación es lenta y no seespera que se haga con frecuencia.
  42. 42. Importancia de la robóticaSe producen bienes menos caros y de mejor calidad, se eliminanactividades tediosas aburridas, permitiendo que los operadores sepuedan dedicar a otras actividades de mayor interés incrementando elplacer de trabajo dentro de una organización, con lo cual se aumentarael desarrollo de esta.Según el Instituto Norteamericano de Robótica un robot es unmanipulador multifuncional y reprogramable, diseñado para movermateriales, piezas, herramientas o dispositivos especiales mediantemovimientos programables y variables que permitan llevara cabotareas diversas y complicadas para el ser humano.La automatización es una tecnología que esta relacionada con elempleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados encomputadoras en la producción y control de la producción.
  43. 43. Clasificación de la automatización industrial Automatización fija Automatización programable Se usa cuando el volumen de producción es muy alto, y por lo Se emplea cuando el volumen de mismo es adecuada para diseñar producción es relativamente bajo equipos especializados para procesar y hay una diversidad de el producto con alto rendimiento y producción a obtener . con elevadas tasas de producción. Automatización flexible Se explica cuando el volumen de producción es medio. De los tres tipos de automatización, la robótica coincide más con la automatización programable. Un robot industrial es una máquina programable de uso general que tiene algunas características antropomórficas o humanoides. La característica humanoide mas típica de los robots actuales es la de sus brazos móviles. El robot puede programarse para desplazar su brazo a través de una secuencia de movimientos con el fin de realizar alguna tarea de utilidad.
  44. 44. Clasificación general de los robotsLa diferencia fundamental entre un robot y una maquina herramientaautomática estriba que esta ultima esta especializada en su trabajo,mientras que el robot es enormemente versátil y puede utilizarse comoporte fundamental de una línea de producción flexible. La clasificación delos robots atendiendo a su complejidad de esto es la siguiente:Robots inteligentes Son manipuladores o sistemas mecánicosmultifuncionales controlados por computadora capaz de relacionarse con suentorno a través de sensores y de tomar decisiones en tiempo real.Robots con control por computadora Son similares a los del grupo anterior,pero carecen de capacidad de relacionarse con e ntorno que los rodea.Robots de aprendizaje Se limitan a repetir una secuencia de movimientos,realizada con la intervención de un operador y memorizada.Manipuladores Son sistemas mecánicos multifuncionales, cuyo sencillosistema gobernar el movimiento de sus elementos de forma manual o ensecuencia.
  45. 45. Clasificación de los robots de acuerdo con el control de sus movimientos El programa que controla el Sin movimiento de los diferentes servocontrol componentes del robot se realiza en una posición "punto a punto" en el espacio. Este tipo de Con control permite, Gobierno de los movimientos a su vez, dos de los elementos del robot en servocontrol formas de función de sus ejes. trabajo: Los movimientos se establecen en función de la posición respecto a los ejes de coordenadas (x, y, z) y de la orientación de la mano o herramienta de robot.
  46. 46. Características generales de los robots industriales Grado de libertad Precisión de la repetición de los movimientosEs el numero de parámetrosque es preciso conocer pora Es la respetabilidad del Capacidad de carga determinar la posición del posicionamiento de la mano de robot, es decir, los sujeción de un robot industrial, Es el peso, generalmente se establece un mínimo de en kg, que el robot puede movimientos básicos precisión aceptable de 0.3 mm., independientes que manipular. aunque es factible alcanzarposesionan a los elementos valores de orden de 0.05 mm. de un robot en el espacio. como el caso PUMA. Sistemas de coordinación para los Programación Anatomías del robotmovimientos de el robot Pude ser manual. De La anatomía del robot Son lo movimientos y aprendizaje (directa o es la construcción físicaposiciones que se pueden mediante maqueta), del cuerpo, brazo y especificar en punto por punto y de muñeca de la maquina.coordenadas cartesianas, trayectoria continua. cilíndricas y polares.
  47. 47. Sistemas sensitivos: Solo existe en robots inteligentes, son aquellos dispositivos que permitenManipulador: Constituye la Control: Es guiar el la interacción del robot conparte mecánica del robot y movimiento del su entorno. Son sensores esta formada por los mecanismo, producido por de fuerza, de visión y de siguientes componentes. la variación en el tiempo de sonido. Los sensores de Varios elementos los grados de libertad. Las primer grupo se conocen relacionados entre si técnicas pueden controlar como "de contacto mediante uniones que la posición y la velocidad. Si directo", mientras que los permiten su movimiento también se toman en otros se conocen como relativo. Dispositivos de cuenta las propiedades "remotos" o de "noagarre y sujeción conocidos dinámicas del manipulador contacto". Los primeros se como "manos“. Sistemas y de los motores, aparece usan para la búsqueda de motores, como motores el denominado "control objetos mediante peso, la eléctricos de paso a paso, dinámico". En el caso de medición de las fuerzas y dispositivos neumáticos e considerar la variación de momentos que se hidráulicos, motores los parámetros del robot en producen al realizar eléctricos de corriente la posición surge "el control determinadas tareas, y los continua. adaptativo". segundos consisten en la identificación de objetos mediante sus entornos, localización, etc.
  48. 48. Volumen de trabajo de un robotEs el espacio dentro del cual el robot puede manipular el extremo desu muñeca y viene determinada por:La configuración física del robot.Los tamaños de los componentes del cuerpo, del brazo y de lamuñeca.Los limites de los movimientos de las articulaciones del robotConfiguraciones básicas de robots comunesConfiguración polar.Configuración cilíndrica.Configuración de coordenadas cartesianas.Configuración de brazo articulado
  49. 49. Movimientos de un robotMovimientos de brazo y cuerpo.Movimientos de la muñeca.Los movimientos de articulaciones individuales, asociados con estas dos categorías,se denominan, a veces por el termino "grado de libertad". Los movimientos del robotse realizan por medio de articulaciones que son asociadas. Las articulaciones líneasimplican un movimiento deslizante o de traslación de las uniones de conexión.Tipos de articulaciones giratoriasPara los robots de configuración polar, cilíndrica o de brazo articulado, los tres grados delibertad asociados con los movimientos del brazo y del cuerpo son:Articulación de eje de rotación perpendicular a los ejes de las dos uniones.Articulación giratoria que implica un movimiento de torsión entre las uniones de entrada ysalida.Articulación e revolución en la que la unión de entrada es paralela al eje de rotación y lasalida gira alrededor de la entrada como si estuviera en orbita.
  50. 50. Tipos de articulación de un robotTransversal vertical: Es la capacidad para desplazar la muñeca hacia arriba o abajo paraproporcionar la postura vertical deseada.Transversal radial: Implica la extensión o retroacción del brazo desde el centro vertical del robot.Transversal rotacional: Es la rotación del brazo alrededor del eje vertical.Sistemas de control y rendimiento de los robots industrialesSecuencia limitada: No utiliza cierto control para indicar las posiciones relativas de articulaciones, secontrolan por interruptores de fin de carrera y/o topes mecánicos.Reproducción con control punto a punto: Usan una unidad de control mas sofisticada en la queuna serie de posiciones o movimientos son "enseñados", al robot, registrados en memoria y luegorepetidos por el robot bajo su propio control.Reproducción con control de recorrido continuo: Son capaces de realizar ciclos de movimientos,en los que se controla la trayectoria seguida por el robot.
  51. 51. Sistema de impulsión de un robot Los robots inteligentes Tienen capacidad no solo para reproducir un ciclo de movimientoprogramado sino para interaccionar con su entorno de una manera que parece inteligente. El controlador consiste en una computadora digital o un dispositivo similar, pueden modificar su ciclo de trabajo, pueden tomar decisiones lógica, basados en los datos del sensor, tienen la capacidad para comunicarse durante el ciclo de trabajo con los operadores humanos o con sistemas basados en computadora, se programan por lenguaje ingles, simbólico o de programación. Impulsión eléctrica Impulsión neumática Impulsión hidráulica No suelen proporcionar Son robots mas pequeños Proporciona al robot una tanta velocidad o potencia que contienen menos mayor velocidad y como los anteriores, pero grados de libertad, están resistencia mecánica, los la exactitud y la limitados a operaciones de inconvenientes son que repetibilidad de los robots "coger y situar" con ciclos suelen añadir mas de impulsión eléctrica rápidos. La potencia puedenecesidades de espacio y suelen ser mejores, son adaptarse a la actuación en que un sistema más pequeños con menos de dispositivos de pistón hidráulico es propenso a exigencias de espacio y para proporcionar unlas fugas de aceite, lo que sus aplicaciones tienden movimiento de translación resulta enojoso. hacia trabajos más de articulaciones precisos. deslizantes.
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