Manufactura Asistida por Computadora Introducción a las Máquinas Herramientas

1. Introducción a las Máquinas Herramientas…………………………..3

• I.1 Introducción……………………………………………………………....3
• I.2 Definición…………………………………………………………………3
• I.3 Tipos de Máquinas Herramientas……………………………………...3
• I.4 El Torno…………………………………………………………………...4
• I.5 Tipos de Torno…………………………………………………………...5
• I.6 Componentes Básicos del Torno………………………………………5
• I.7 Conclusión………………………………………………………………..6

II. Máquinas Herramientas CNC……………………………………………………7

• II.1 Introducción………………………………………………………………7
• II.2 Definición y Funcionamiento……………………………………………7
• II.3 Componentes Básicos del CNC………………………………………..7
• II.4 Ventajas del CNC sobre las Máquinas Convencionales…………….8
• II.5 Conclusión………………………………………………………………..9

III. Introducción a la Programación de CNC……………………………………...10

• III.1 Introducción……………………………………………………………..10
• III.2 Códigos G………………………………………………………………..10
• III.3 Códigos M………………………………………………………………..11
• III.4 Estructura del Programa………………………………………………..13
• III.5 Conclusión……………………………………………………………….14

IV. Referencias……………………………………………………………………….15

I. Introducción a las Máquinas Herramientas

I.1 Introducción

     El primer tema será una definición general de lo que son las máquinas herramientas, se dará una clasificación  y se mencionaran las máquinas herramientas más comunes en la actualidad.

     Se dará información más detallada sobre el torno, pues el curso se enfocará en esa máquina herramienta. Se describirá el funcionamiento y los componentes básicos de los tornos convencionales.

I.2 Definición

     La máquina herramienta es un tipo de máquina que se utiliza principalmente para darle forma a metales, y cuya característica principal es la falta de movilidad, pues usualmente son máquinas estacionarias. El moldeado de la pieza se realiza por la eliminación o el corte de una parte del material, que se puede realizar por arranque de viruta, estampado o electroerosión.

     Las maquinas herramienta pueden usar una gran variedad de fuentes de energía. Si bien la energía proveniente del movimiento humano es posible, desde la Revolución Industrial comenzó el desarrollo real de las máquinas herramienta con la invención de la máquina de vapor. En la actualidad, la mayor parte de ellas funcionan con energía eléctrica.

I.3 Tipos de Máquinas Herramientas

     Como se mencionó anteriormente, la misión fundamental de las máquinas herramienta es dar forma a las piezas por arranque de material. Este arranque se realiza debido a una presión de la herramienta sobre la superficie de la pieza. Dependiendo del tipo del movimiento de corte, las máquinas herramienta se clasifican en:

. Máquinas herramientas de movimiento circular:

• Con el movimiento de corte en la pieza
• Con el movimiento de corte en la herramienta

. Máquinas herramientas de movimiento rectilíneo

      Entre las máquinas herramientas más importantes están:

• Prensa: Es la maquinaria que mediante un volante de inercia transmite la energía ya sea por vía neumática o mecánica a un troquel. Básicamente la función de este dispositivo es compactar.
• Fresadora: Una fresadora es una máquina herramienta usada para mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte llamada fresa.
• Taladradora: Es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas. Esta tiene dos movimientos, el de rotación de la broca originado por el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca.
• Rectificadora: Es una máquina herramienta, usada para conseguir mecanizados de alta precisión tanto en dimensiones como en acabado superficial. Estas consisten básicamente en un bastidor que contiene una muela giratoria compuesta de granos abrasivos muy duros y resistentes al desgaste y a la rotura.

I.4 El Torno

     El torno es una máquina herramienta que se ocupa para fabricar piezas de forma geométrica de revolución o dicho sencillamente, de manera redonda. Los tornos operan haciendo girar la pieza que se va a maquinar, la cual está sujeta al cabezal, mientras una o varias herramientas de corte son empujadas en un movimiento controlado contra la superficie de la pieza, removiendo la viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.

     La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guías paralelas al eje de giro de la pieza, que representarían el eje Z; sobre este carro hay otro que se mueve en el eje X, con dirección radial a la pieza, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar para hacer conos. Cuando el carro principal desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación se produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza perpendicularmente al eje de simetría de la pieza se realiza lo que se conoce como frenteado.

I.5 Tipos de Tornos

     Actualmente son utilizados varios tipos de tornos, dependiendo de la cantidad de piezas a mecanizar, de la complejidad o de la dureza de las mismas. Entre los principales se encuentran:  

• Tornos paralelos: Es el tipo de evolucionó de los más antiguos, aunque en la actualidad ha ido perdiendo importancia y prácticamente solo se ocupa en talleres de mantenimiento.
• Tornos de banco: Como su nombre dice, se colocan en un banco de trabajo o en una mesa. Su potencia es baja, por lo general cuentan con avance manual y se usan para maquinar pequeñas piezas.
• Tornos de propósito especial: Se usan en aplicaciones (como ruedas para vías del tren o cañones de armas) con piezas de trabajo de un tamaño muy reducido.
• Tornos copiadores: Poseen aditamentos especiales que tienen la capacidad de tornear partes con varios contornos. También llamados tornos duplicadores o de contorneado, la herramienta de corte sigue una trayectoria igual a la del contorno de la plantilla como si fuera un lápiz que sigue la forma de un dibujo.
• Tornos automáticos: En un torneado totalmente automático las partes de hacen avanzar y se retiran de manera automática. Estos tornos pueden tener un husillo horizontal o vertical y son ideales para producción de medio a alto volumen.
• Tornos de torreta (Revólver): Estas máquinas herramienta tienen la capacidad de efectuar múltiples operaciones de corte como torneado, mandrinado, corte de roscas, etc. Se montan diversas herramientas de corte en la torreta principal hexagonal, que gira después de completar cada operación específica de corte.
• Tornos controlados por computadora: En la mayoría de los tornos avanzados el movimiento y control de la máquina herramienta y sus componentes se logra mediante controles numéricos computarizados (CNC). Para aprovechar los materiales de las nuevas herramientas de corte, los tornos controlados por computadora son diseñados para operar más rápido y tienen mayor potencia disponible en comparación con otros tipos de tornos.

I.6 Componentes Básicos del Torno

     Todos los tornos tienen cinco componentes básicos los cuales son:

• Bancada: Es el soporte para las otras unidades del torno. En la parte superior se encuentran las guías donde se desplazan el cabezal móvil y el carro principal.
• Cabezal fijo: Aquí se encuentran los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo. Esto incluye el motor, el husillo, el selector de velocidades, etc.
• Contrapunto: También llamado cabezal móvil, es el elemento que se usa como apoyo para poder colocar las piezas torneadas entre puntos.
• Carro portátil: Consta del carro principal, que es el que produce los movimientos de la herramienta axialmente, y del carro transversal que como su nombre lo dice, se desliza transversalmente sobre el carro principal en dirección radial.
• Cabezal giratorio: También llamado Chuck, su función es básicamente sujetar la pieza a mecanizar.

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I.7 Conclusión

     Se aprendió que las máquinas herramienta sirven para darle una nueva forma al material, usualmente metal mediante la eliminación o corte del material. Se dio más información sobre el torno porque este curso está enfocado en esa máquina herramienta; sobre el torno se aprendió que estos hacen el maquinado al hacer girar la pieza de trabajo mientras la herramienta pasa sobre esta.

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