CORTES

Cortes

Se realizan mediante el torno, taladradoras, y fresadoras en otros procesos ejecutados por máquinas herramientas con el uso de varias herramientas cortantes. Las partes se producen desprendido materiales en forma de pequeñas virutas. El trabajo central de estas máquinas está en la herramienta cortante que desprende esas virutas. El corte de los metales tiene como objetivo, eliminar en forma de viruta porciones de metal de la pieza a trabajar, con el fin de obtener una pieza con medidas, forma y acabado deseado. Herramientas: Es el elemento cortante que se utiliza en las máquinas herramientas con el fin de realizar operaciones de mecanizado y dar un acabado a determinados materiales.

Separación de Virutas

Con este procedimiento obtenemos un producto final arrancando virutas de los materiales en bruto.

1.   Aserrado:  Es la operación de corte con arranque de viruta más común. En este grupo aparecen herramientas como las sierras y serruchos. La operación de aserrado debe considerar el marcado del materia, utilizando herramientas de trazado tales como escuadra, regla, compás y punta de trazar (o lápiz). Se marcará por donde se deben realizar los cortes.

           Estas herramientas poseen una hoja de acero provista de dientes afilados y cortantes, capaces de cortar materiales muy diversos como madera, plásticos, metales,… El diseño de los dientes de las hojas se hace teniendo en cuenta el material que hay que serrar; para cortar un material blando, como la madera, los dientes son más grandes y están más separados que los que se utilizan para cortar materiales más duros, como el hierro, que necesitan dientes más pequeños y más juntos.

2.   Limado: El limado es una operación mecánica mediante la cual se da forma a una pieza mediante el desprendimiento del material en forma de limaduras. Las herramientas utilizadas para este fin son las limas y las escofinas, que consisten en una barra de acero templado, de superficie estriada, cuya misión es rebajar la pieza.

            Se clasifican según diferentes criterios:

• Tamaño (en pulgadas): A mayor longitud, mayor superficie a limar
• Forma: determinada por su sección transversal. Pueden ser planas, cuadradas, triangulares, de media caña, redondas.
• Tipo de picado: Es la rugosidad de la superficie del cuerpo metálico. Según el picado tenemos escofinas (de grano basto, sólo empleadas para maderas) y limas propiamente dichas (de grano fino, empleadas para metales o maderas muy duras).

3.    Taladrado: Es una operación que tiene por objeto el mecanizado de agujeros, con obtención de virutas. Para esta operación se emplean elementos de corte circular denominados brocas, los cuales se fabrican de acero templado. Las máquinas en las que se instalan las brocas reciben el nombre de taladros o taladradoras.

Partes de una broca:

• Cola: parte que se fija al taladro.
• Cuerpo: Parte activa de la broca. Lleva unas ranuras en forma de hélice.
• Punta: Parte cónica que hace el corte.

Elección de la broca: Se debe tener en cuenta el tamaño del agujero, la dureza del material y el afilado de la broca.

• Tamaño: según la magnitud del orificio.
•  Dureza del material: Determina el ángulo de la punta de la broca. A mayor dureza, mayor debe ser el ángulo.
• Afilado: La forma de la punta determina el tipo de material para la que se emplea (madera, metal, pared,…). Las brocas para perforar madera terminan en punta o pala. Las de pared cuentan con una pastilla de carburo metálico en la punta (vidia) y las de metal están fabricadas con acero rápido y tienen un ángulo de punta alto.

4.             Cepillado y lijado Las máquinas herramienta que permite obtener superficies planas son la cepilladora y la lijadora. El primero se emplea básicamente para madera.

La cepilladora dispone de un cilindro al que se le han conectado una serie de cuchillas que, al girar, arrancan pequeñas virutas. La herramienta permanece fija mientras la pieza se mueve en línea recta sobre ella. Se puede controlar la velocidad de corte (o velocidad del motor), la velocidad de avance de la pieza sobre la mesa de la cepilladora y la profundidad, que regula el espesor a eliminar.

5.             Torno: El torno es una herramienta que permite fabricar piezas de revolución, es decir, cuya sección transversal tiene forma circular. Se basa en hacer girar la pieza que hay que fabricar sobre su eje de rotación al mismo tiempo que la herramienta de corte intercambiable(denominada cuchilla) avanza longitudinalmente con movimiento uniforme. Esta cuchilla dispone de un filo para arrancar material en forma de viruta. 

El torno consta de:

• Bancada: parte robusta que sirve de soporte al resto.
• Cabezal fijo: Contiene los órganos de sujeción de la pieza. Un motor le imprime giro al cabezal fijo y, por lo tanto, la pieza gira.
• Cabezal móvil: Se encuentra en el extremo opuesto al cabezal fijo y se puede desplazar por medio de unas guías a lo largo del torno.
• Carro portaútiles: Es el que lleva las cuchillas de corte.

Los movimientos de trabajo del torno son:

• Movimiento de corte: Por rotación de la pieza
• Movimiento de avance: Es el movimiento lineal de la cuchilla debido al desplazamiento longitudinal de la herramienta.
• Movimiento de penetración: movimiento lineal que penetra en la pieza. 

Operaciones que se pueden realizar con el torno. Con el torno se pueden realizar una gran variedad de piezas de revolución: Las operaciones fundamentales son:

• Cilindrado: Consiste en la obtención de un cilindro recto de una longitud y diámetro determinado.
• Refrentado: En este caso, la pieza no presenta el movimiento de avance, sino únicamente el de profundidad de pasada. Su fin es rebajar una pieza
• Ranurado: se trata de abrir ranuras en las piezas: es por lo tanto, un cilindrado obtenido en una franja estrecha.
• Roscado: Es un cilidrado realizado con velocidad de avance altas, mucho mayores que las de giro de la pieza. De este modo, se marca una hélice que definirá una rosca (de un tornillo).

Materiales de las herramientas de corte

• Aceros de alto contenido carbono. Limitan el contenido de carbón de .8 a 1.2%, estos aceros tienen una buena templabilidad y con un tratamiento térmico apropiado, alcanzan una dureza tan grande como cualquiera de las aleaciones de alta velocidad. A máxima dureza, el acero es muy quebradizo, si se desea algo de tenacidad se debe obtener a costa de la dureza.

• Aceros de alta velocidad. Son de alto contenido de aleación, tienen una excelente templabilidad y mantendrán un buen filo cortante a temperaturas de cerca de 650° C. La capacidad de una herramienta para resistir al ablandamiento en altas temperaturas es la dureza al rojo. Estos aceros se crean añadiendo al acero, 18% de tungsteno y 5.5% de cromo.

• Aleaciones fundidas no ferrosas. Se pueden usar al doble de la velocidad de corte y aun mantener el mismo avance. Sin embargo, son más quebradizas, no responden al tratamiento térmico y se pueden maquinar solamente por esmerilado. Se pueden formar herramientas intrincadas por medio de vaciado en moldes de cerámica o de metal y terminando su forma por esmerilado. Sus propiedades se determinan por el grado de acerado que se da al material al vaciarse.

• Carburos. Se hace solo por la técnica de metalurgia de polvos; los polvos de metales de carburo de tungsteno y el cobalto se forman por compresión, se presintetizan para facilitar su manejo y acabado de su forma final, se sinterizan en un horno con atmósfera de hidrógeno a 1550° C y se terminan con una operación de esmerilado.

• Diamantes. Son usados como herramientas de una sola punta para cortes ligeros y altas velocidades deben de estar rígidamente soportados debido a su alta dureza y fragilidad. Se emplean ya sea para materiales difíciles de cortar con otros materiales para herramientas, o para cortes ligeros de alta velocidad en materiales blandos, en los que la precisión y el acabado superficial son importantes. Se usan comúnmente en el maquinado de plásticos, hule duro, cartón comprimido y aluminio con velocidades de corte de 300 a 1500 m/min. 

Clasificación de las Máquinas-Herramientas

• Por la forma de trabajar las máquinas herramientas se pueden clasificar en tres tipos:
• De desbaste o desbastadoras, que dan forma a la pieza por arranque de viruta.
• Prensas, que dan forma a las piezas mediante el corte, el prensado o el estirado.
• Especiales, que dan forma a la pieza mediante técnicas diferentes, como por ejemplo, láser, electroerosión, ultrasonido, plasma, etc.

Entre las máquinas convencionales tenemos las siguientes máquinas básicas:

1. Torno, una de las máquinas más antiguas y trabaja mediante el arranque de material y una herramienta de corte. Para ello la pieza gira un carro en el que se sitúan las herramientas aproximándose a la pieza, provocando que esta se desgaste para obtener partes cilíndricas o cónicas. Si se coloca una broca en la posición correspondiente, se pueden realizar barrenos.

2. Taladros, destinados a perforación, estas máquinas herramientas son, junto con los tornos, las más antiguas. En ellas el trabajo se realiza por medio del giro de la herramienta y la pieza permanece fija por medio de una prensa. El trabajo realizado normalmente, en los taladros, es hecho por una broca que realiza el agujero correspondiente. También se pueden realizar otras operaciones con diferentes herramientas, como avellanar y escariar.

3. Fresadora, con la finalidad de la obtención de superficies lisas o de una forma concreta, las fresadoras son máquinas complejas en las que es el útil el que gira y la pieza la que permanece fija a una bancada móvil. El útil utilizado es la fresa, que suele ser redonda con diferentes filos cuya forma coincide con la que se quiere dar a la pieza a trabajar. La pieza se coloca sólidamente fijada a un carro que la acerca a la fresa en las tres direcciones, esto es en los ejes X, Y y Z.

4. Pulidora trabaja con un disco abrasivo que va eliminando el material de la pieza a trabajar. Se suele utilizar para los acabados de precisión por la posibilidad del control muy preciso de la abrasión. Normalmente no se ejerce presión mecánica sobre la pieza.

5. Limadora o perfiladora, se usa para la obtención de superficies lisas. La pieza permanece fija y el útil, que suele ser una cuchilla, tiene un movimiento de vaivén que en cada ida come un poco a la pieza a trabajar, que cuenta con mecanismo de trinquete que avanza automáticamente la herramienta (cuchilla).

6. Cepilladora, al contrario de la perfiladora, en la cepilladora es la pieza la que se mueve. Permite realizar superficies lisas y diferentes cortes. Se pueden poner varios útiles a la vez para que trabajen simultáneamente.

7. Sierras, son de varios tipos, de vaivén, circulares o de banda. Es la hoja de corte la que gira o se mueve y la pieza la que acerca a la misma.

No convencionales

1. Arco de plasma, se utiliza un chorro de gas a gran temperatura y presión para el corte del material.

2. Láser, en este caso es un potente y preciso rayo láser el que realiza el corte vaporizado el material a eliminar.

3. Ultrasónica, haciendo vibrar un útil a velocidades ultrasónicas, por encima de los 20.000 Hz y utilizando un material abrasivo y agua se van realizando el mecanizado de la pieza por la fricción de las partículas abrasivas. Se usa para trabajar materiales muy duros como el vidrio,  el diamante y las aleaciones de carburos.

Clasificación de las Virutas

• Viruta continúa: Se suele formar con materiales dúctiles a grandes velocidades de corte y/o con grandes ángulos de ataque (entre 10° y 30°). La deformación del material se efectúa a lo largo de una zona de cizallamiento angosta, llamada primera zona de corte. Las virutas continuas pueden, por la fricción, desarrollar una zona secundaria de corte en la interface entre herramienta y viruta. Dicha zona secundaria se vuelve más gruesa a medida que aumenta la fricción entre la herramienta y la viruta.

• Viruta de borde acumulado: Consiste en capas del material de la pieza maquinada, que se depositan en forma gradual sobre la herramienta. Al agrandarse, esta viruta pierde estabilidad y termina por romperse. Parte del material de la viruta es arrastrado por su lado que ve a la herramienta y el resto se deposita al azar sobre la superficie de la pieza. A medida que aumenta la velocidad de corte, disminuye el tamaño del borde acumulado. La tendencia de formación del borde acumulado se reduce disminuyendo la velocidad de corte, aumentando el ángulo de ataque, utilizando una herramienta aguda con un buen fluido de corte.

• Viruta escalonada o segmentada: Son semi continuas, con zonas de alta o baja deformación por cortante. Los metales de baja conductividad térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura, como el titanio, muestran ese comportamiento. Las virutas tienen un aspecto de diente de sierra por la parte superior.

• Virutas discontinuas: Consisten en segmentos que pueden fijarse, firmemente o flojamente entre sí. Se suelen formar bajo las siguientes condiciones: Materiales frágiles en la pieza, porque no tienen la capacidad de absorber las grandes deformaciones cortantes que se presentan en corte; Materiales de la pieza que contienen inclusiones e impurezas duras, o que tienen estructuras como las láminas de grafito en la fundición en gris; Velocidades de corte muy bajas o muy altas; Grandes profundidades de corte;  Ángulos de ataque bajos;  Falta de un fluido de corte eficaz; Baja rigidez de la máquina herramienta.

• Viruta en forma de rizos: Se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre, plomo, estaño y algunos materiales plásticos con altas velocidades de corte. Todas las virutas desarrollan una curvatura al salir de la superficie de la pieza. Entre los posibles factores que contribuyen al fenómeno están la distribución de esfuerzos en las zonas primaria y secundaria de corte, los efectos térmicos, las características del endurecimiento por trabajo por material de la pieza y la geometría de la cara de ataque de la herramienta de corte. También, las variables del proceso y las propiedades del material afectan al formado de rizos de la viruta. En general, el radio de curvatura baja (la viruta se enrosca más) a medida que disminuye la profundidad de corte; esto aumenta el ángulo de ataque y disminuye la fricción entre herramienta y viruta. Además, el uso de fluidos de corte y de diversos aditivos en el material de la pieza influye en el formado de rizos.

Clasificación de las fuerzas y tensiones de la formación de Virutas

        La herramienta de corte, al penetrar con su filo en el material, provoca la separación de una capa del mismo, que constituye la viruta.

        La determinación determinación de la fuerza de corte en el mecanizado permite conocer, no sólo las solicitaciones dinámicas a las que se ve sometidas la herramienta y la pieza, sino también el valor de la potencia requerida para poder efectuar el proceso. La mayor parte de dicha potencia se consume en la eliminación del material de la pieza; de ahí que la componente de la fuerza que reviste una mayor importancia desde este punto de vista es aquella que tiene la misma dirección que la velocidad de corte. A esta componente componente se la denomina denomina Fuerza de Corte (Fc).

FRESADORA



Es una máquina-herramienta utilizada en procesos de mecanizado de piezas bien sea de acero, madera, fundiciones de hierro y otros materiales con la cual se pueden obtener múltiples tipos de superficie gracias a una herramienta de corte circular de varios filos llamada fresa y el resultado suele arrojar como productos la nueva superficie deseada y el residuo o viruta por el paso de la herramienta sobre dicha superficie. El tipo de viruta puede variar dependiendo de la herramienta de corte empleada y la ubicación de la misma sobre la pieza a mecanizar.

Existen varios tipos de fresadoras desde la invención del control numérico y la creación de nuevas herramientas de corte (fresas) lo que ha llevado por consecuencia a la reducción cada vez más grande de los tiempos de mecanizado y la obtención de superficies cada vez más complejas .

Partes de una fresadora.

Las partes esenciales de la fresadora son la base, el cuerpo, la consola, el carro, la mesa, el puente y el eje de la herramienta. El cuerpo o bastidor tiene forma de columna y se apoya sobre la base o ambas forman parte de la misma pieza. Habitualmente, la base y la columna son de fundición aleada y estabilizada. La columna tiene en la parte frontal unas guías templadas y rectificadas para el movimiento de la consola y unos mandos para el accionamiento y control de la máquina.

La consola se desliza verticalmente sobre las guías del cuerpo y sirve de sujeción para la mesa. La mesa tiene una superficie ranurada sobre la que se sujeta la pieza a conformar. La mesa se apoya sobre dos carros que permiten el movimiento longitudinal y transversal de la mesa sobre la consola.

El puente es una pieza apoyada en voladizo sobre el bastidor y en él se alojan unas lunetas donde se apoya el eje portaherramientas. En la parte superior del puente suele haber montado uno o varios tornillos de cáncamo para facilitar el transporte de la máquina. El portaherramientas o portafresas es el apoyo de la herramienta y le transmite el movimiento de rotación del mecanismo de accionamiento alojado en el interior del bastidor. Este eje suele ser de acero aleado al cromo-vanadio para herramientas.

Partes de una fresadora.

1.base

2.columna

3.cabezal

4.carro longitudinal

5.Carro transversal

6.Carro vertical

7.Accionadores manuales de carros

Tipos de fresadoras.

Las fresadoras pueden clasificarse de acuerdo a varios criterios lo que provoca que haya una gran variedad de ellas. Las principales clasificaciones suelen ser:

·         Según la orientación de la herramienta de corte.

.Fresadora horizontal.

Una fresadora horizontal utiliza fresas cilíndricas que se montan sobre un eje horizontal accionado por el cabezal de la máquina y apoyado por un extremo sobre dicho cabezal y por el otro sobre un rodamiento situado en el puente deslizante llamado carnero. Esta máquina permite realizar principalmente trabajos de ranurado, con diferentes perfiles o formas de las ranuras. Cuando las operaciones a realizar lo permiten, principalmente al realizar varias ranuras paralelas, puede aumentarse la productividad montando en el eje portaherramientas varias fresas conjuntamente formando un tren de fresado. La profundidad máxima de una ranura está limitada por la diferencia entre el radio exterior de la fresa y el radio exterior de los casquillos de separación que la sujetan al eje portafresas.

.Fresadora vertical.

En una fresadora vertical, el eje del husillo está orientado verticalmente, perpendicular a la mesa de trabajo. Las fresas de corte se montan en el husillo y giran sobre su eje. En general, puede desplazarse verticalmente, bien el husillo, o bien la mesa, lo que permite profundizar el corte. Hay dos tipos de fresadoras verticales: las fresadoras de banco fijo o de bancada y las fresadoras de torreta o de consola. En una fresadora de torreta, el husillo permanece estacionario durante las operaciones de corte y la mesa se mueve tanto horizontal como verticalmente. En las fresadoras de banco fijo, sin embargo, la mesa se mueve sólo perpendicularmente al husillo, mientras que el husillo en sí se mueve paralelamente a su propio eje.

Una fresadora universal tiene un husillo principal para el acoplamiento de ejes portaherramientas horizontales y un cabezal que se acopla a dicho husillo y que convierte la máquina en una fresadora vertical. Su ámbito de aplicación está limitado principalmente por el costo y por el tamaño de las piezas que se pueden mecanizar. En las fresadoras universales, como en las horizontales, el puente deslizante, conocido en el argot como carnero, puede desplazarse de delante a atrás y viceversa sobre unas guías.

Fresadoras especiales.

Las fresadoras circulares tienen una amplia mesa circular giratoria, por encima de la cual se desplaza el carro portaherramientas, que puede tener uno o varios cabezales verticales; por ejemplo, uno para operaciones de desbaste y otro para operaciones de acabado. Además pueden montarse y desmontarse piezas en una parte de la mesa mientras se mecanizan piezas en el otro lado.

Las fresadoras copiadoras disponen de dos mesas: una de trabajo sobre la que se sujeta la pieza a mecanizar y otra auxiliar sobre la que se coloca un modelo. El eje vertical de la herramienta está suspendido de un mecanismo con forma de pantógrafo que está conectado también a un palpador sobre la mesa auxiliar. Al seguir con el palpador el contorno del modelo, se define el movimiento de la herramienta que mecaniza la pieza. Otras fresadoras copiadoras utilizan, en lugar de un sistema mecánico de seguimiento, sistemas hidráulicos, electro-hidráulicos o electrónicos.2​

En las fresadoras de pórtico, también conocidas como fresadoras de puente, el cabezal portaherramientas vertical se halla sobre una estructura con dos columnas situadas en lados opuestos de la mesa. La herramienta puede moverse vertical y transversalmente, y la pieza puede moverse longitudinalmente. Algunas de estas fresadoras disponen también, a cada lado de la mesa, de sendos cabezales horizontales que pueden desplazarse verticalmente en sus respectivas columnas, además de poder prolongar sus ejes de trabajo horizontalmente. Se utilizan para mecanizar piezas de grandes dimensiones.

En las fresadoras de puente móvil, en lugar de moverse la mesa, se mueve la herramienta en una estructura similar a un puente grúa. Se utilizan principalmente para mecanizar piezas de grandes dimensiones.

Una fresadora para madera es una máquina portátil que utiliza una herramienta rotativa para realizar fresados en superficies planas de madera. Son empleadas en bricolaje y ebanistería para realizar ranurados, como juntas de cola de milano o machihembrados; cajeados, como los necesarios para alojar cerraduras o bisagras en las puertas; y perfiles, como molduras. Las herramientas de corte que utilizan son fresas para madera, con dientes mayores y más espaciados que los que tienen las fresas para metal.

Las fresadoras pueden clasificarse en función del número de grados de libertad que pueden variarse durante la operación de arranque de viruta.

Fresadora de según el numero de ejes.

Fresadora de tres ejes.

 Puede controlarse el movimiento relativo entre pieza y herramienta en los tres ejes de un sistema cartesiano.

Fresadora de cuatro ejes.

 Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar el giro de la pieza sobre un eje, como con un mecanismo divisor o un plato giratorio. Se utilizan para generar superficies con un patrón cilíndrico, como engranajes o ejes estriados.

Fresadora de cinco ejes.

Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar o bien el giro de la pieza sobre dos ejes, uno perpendicular al eje de la herramienta y otro paralelo a ella (como con un mecanismo divisor y un plato giratorio en una fresadora vertical), o bien el giro de la pieza sobre un eje horizontal y la inclinación de la herramienta alrededor de un eje perpendicular al anterior. Se utilizan para generar formas complejas, como el rodete de una turbina Francis

.Tipos de fresas.

Las fresas son las herramientas de corte de multiples filos por excelencia de las fresadoras  con una forma cilíndrica y fabricadas casi siempre de acero rápido HSS. Las mas grandes suelen estar hechas de acero de construcción. Tienen una forma simétrica respecto a su eje de giro. Se dividen generalmente en:

·         Por método de fresado.

-fresas para fresado frontal

-fresas para fresado periférico o concordante.

·         Por tipo de construcción:

-fresas enterizas

-fresas calzadas

-fresas con dientes reemplazables

·         Por tipo de superficie o perfil de incidencia de la fresa:

-Superficie fresada

-Superficie escalonada.

·         Por dirección de corte de la fresa.

-Fresas para corte a la derecha

-Fresas para corte a la izquierda

·         Por el montaje o la fijación de fresas en la fresadora.

-Fresas frontales

-Fresas de mandril

-Fresas de vástago

·         

.Accesorios de la fresadora.

Existen varios accesorios que se instalan en las fresadoras para realizar operaciones de mecanizado diferentes o para una utilización con mayor rapidez, precisión y seguridad:12​

·         Dispositivos de adición de ejes: cabezal multiangular (permite orientar el eje del portaherramientas), divisor universal con contrapunto y juego de engranes y mesa circular divisora.

·         Dispositivos para sujeción de piezas: plato universal de 3 garras con contraplato; contrapunto y lunetas; mordaza giratoria graduada; mordaza hidráulica.

·         Dispositivos para sujeción de herramientas: ejes porta-fresas largos y cortos, eje porta-pinzas y juego de pinzas.

·         Dispositivos para operaciones especiales: aparato de mortajar giratorio, cabezal de mandrinar.

·         Dispositivos de control: visualización digital de cotas y palpadores de medida.

.Operaciones del fresado.

Con el uso creciente de las fresadoras de control numérico están aumentando las operaciones de fresado que se pueden realizar con este tipo de máquinas, siendo así que el fresado se ha convertido en un método polivalente de mecanizado. El desarrollo de las herramientas ha contribuido también a crear nuevas posibilidades de fresado además de incrementar de forma considerable la productividad, la calidad y exactitud de las operaciones realizadas.

Fresa de planear de plaquitas de metal duro.

·         Planeado. La aplicación más frecuente de fresado es el planeado, que tiene por objetivo conseguir superficies planas. Para el planeado se utilizan generalmente fresas de planear de plaquitas intercambiables de metal duro, existiendo una gama muy variada de diámetros de estas fresas y del número de plaquitas que monta cada fresa. Los fabricantes de plaquitas recomiendan como primera opción el uso de plaquitas redondas o con ángulos de 45º como alternativa.

·         Fresado en escuadra. El fresado en escuadra es una variante del planeado que consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza. Para ello se utilizan plaquitas cuadradas o rómbicas situadas en el portaherramientas de forma adecuada.

·         Cubicaje. La operación de cubicaje es muy común en fresadoras verticales u horizontales y consiste en preparar los tarugos de metal u otro material como mármol o granito en las dimensiones cúbicas adecuadas para operaciones posteriores. Este fresado también se realiza con fresas de planear de plaquitas intercambiables.

·         Corte. Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizar consiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor. Para el corte industrial de piezas se utilizan indistintamente sierras de cinta o fresadoras equipadas con fresas cilíndricas de corte. Lo significativo de las fresas de corte es que pueden ser de acero rápido o de metal duro. Se caracterizan por ser muy delgadas (del orden de 3 mm aunque puede variar), tener un diámetro grande y un dentado muy fino. Se utilizan fresas de disco relativamente poco espesor (de 0,5 a 6 mm) y hasta 300 mm de diámetro con las superficies laterales retranqueadas para evitar el rozamiento de estas con la pieza.

Fresas para ranurado de chaveteros.

·         Ranurado recto. Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura y, a menudo, se montan varias fresas en el eje portafresas permitiendo aumentar la productividad de mecanizado. Al montaje de varias fresas cilíndricas se le denomina tren de fresas o fresas compuestas. Las fresas cilíndricas se caracterizan por tener tres aristas de corte: la frontal y las dos laterales. En la mayoría de aplicaciones se utilizan fresas de acero rápido ya que las de metal duro son muy caras y por lo tanto solo se emplean en producciones muy grandes.

·         Ranurado de forma. Se utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, que puede ser en forma de T, de cola de milano, etc.

·         Ranurado de chaveteros. Se utilizan fresas cilíndricas con mango, conocidas en el argot como bailarinas, con las que se puede avanzar el corte tanto en dirección perpendicular a su eje como paralela a este.

·         Copiado. Para el fresado en copiado se utilizan fresas con plaquitas de perfil redondo a fin de poder realizar operaciones de mecanizado en orografías y perfiles de caras cambiantes. Existen dos tipos de fresas de copiar: las de perfil de media bola y las de canto redondo o tóricas.

·         Fresado de cavidades. En este tipo de operaciones es recomendable realizar un taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta que los radios de la cavidad deben ser al menos un 15% superior al radio de la fresa.

·         Torno-fresado. Este tipo de mecanizado utiliza la interpolación circular en fresadoras de control numérico y sirve tanto para el torneado de agujeros de precisión como para el torneado exterior. El proceso combina la rotación de la pieza y de la herramienta de fresar siendo posible conseguir una superficie de revolución. Esta superficie puede ser concéntrica respecto a la línea central de rotación de la pieza. Si se desplaza la fresa hacia arriba o hacia abajo coordinadamente con el giro de la pieza pueden obtenerse geometrías excéntricas, como el de una leva, o incluso el de un árbol de levas o un cigüeñal. Con el desplazamiento axial es posible alcanzar la longitud requerida.

·         Fresado de roscas. El fresado de roscas requiere una fresadora capaz de realizar interpolación helicoidal simultánea en dos grados de libertad: la rotación de la pieza respecto al eje de la hélice de la rosca y la traslación de la pieza en la dirección de dicho eje. El perfil de los filos de corte de la fresa deben ser adecuados al tipo de rosca que se mecanice.

·         Fresado frontal. Consiste en el fresado que se realiza con fresas helicoidales cilíndricas que atacan frontalmente la operación de fresado. En las fresadoras de control numérico se utilizan cada vez más fresas de metal duro totalmente integrales que permiten trabajar a velocidades muy altas.

·         Fresado de engranajes. El fresado de engranajes apenas se realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor, sino que se hacen en máquinas especiales llamadas talladoras de engranajes y con el uso de fresas especiales del módulo de diente adecuado.

·         Taladrado, escariado y mandrinado. Estas operaciones se realizan habitualmente en las fresadoras de control numérico dotadas de un almacén de herramientas y utilizando las herramientas adecuadas para cada caso.

·         Mortajado. Consiste en mecanizar chaveteros en los agujeros, para lo cual se utilizan brochadoras o bien un accesorio especial que se acopla al cabezal de las fresadoras universales y transforma el movimiento de rotación en un movimiento vertical alternativo.

·         Fresado en rampa. Es un tipo de fresado habitual en el mecanizado de moldes que se realiza con fresadoras copiadoras o con fresadoras de control numérico.

-Cabezal divisor.

Un mecanismo divisor es un accesorio de las máquinas fresadoras y de otras máquinas herramientas como taladradoras y mandrinadoras. Este dispositivo se fija sobre la mesa de la máquina y permite realizar operaciones espaciadas angularmente respecto a un eje de la pieza a mecanizar. Se utiliza para la elaboración de engranajes, prismas, escariadores, ejes ranurados, etc.

La pieza a mecanizar se acopla al eje de trabajo del divisor, entre el punto del divisor y un contrapunto. Al fresar piezas esbeltas se utilizan también lunetas o apoyos de altura regulable para que las deformaciones no sean excesivas. El divisor directo incorpora un disco o platillo con varias circunferencias concéntricas, en cada una de las cuales hay un número diferente de agujeros espaciados regularmente. En uno de estos agujeros se posiciona un pasador que gira solidariamente con la manivela del eje de mando. Si el divisor está automatizado, la división se realiza de forma automática, utilizando un disco apropiado para cada caso. Este sistema se emplea en mecanizar grandes cantidades de ejes ranurados por ejemplo. La relación de transmisión entre el eje de mando y el eje de trabajo depende del tipo de mecanismo divisor que se utilice. Hay tres tipos de mecanismos divisores: divisor directo, divisor semiuniversal y divisor universal.

Un divisor directo tiene un árbol que, por un extremo tiene una punta cónica para centrar el eje la pieza, y por el otro se acciona directamente por la manivela. Algunos de estos divisores, en lugar de tener discos intercambiables con agujeros circunferenciales, tienen ranuras periféricas y el pasador de retención se sitúa perpendicularmente al eje de mando.

Un divisor semiuniversal se utiliza básicamente para mecanizar ejes y engranajes de muchos dientes cuando es posible establecer una relación exacta entre el movimiento de giro de la pieza y el giro de la palanca sobre el platillo de agujeros. Para que ello sea posible, este tipo de divisor incorpora un mecanismo interior de tornillo sin fin y rueda helicoidal cuya relación de transmisión (i) usualmente es de 40:1 o 60:1, así como varios discos intercambiables. En estos casos, la manivela de mando debe dar 40 o 60 vueltas para completar una vuelta en el eje de trabajo del divisor. Para girar el eje de trabajo una fracción de vuelta de valor determinado debe calcularse previamente el giro que ha de realizar la manivela. Por ejemplo, para el tallado de un piñón de 20 dientes, la manivela debe girar 40/20 = 2 vueltas para avanzar de un diente al siguiente. Si se desea tallar un engranaje de 33 dientes, la solución es 40/33 = 1+7/33, con lo cual hay que instalar un platillo que tenga 33 agujeros y habrá que dar un giro a la manivela de una vuelta completa más 7 agujeros del platillo de 33 agujeros.

El divisor universal es de constitución parecida al divisor semiuniversal y se diferencia de este último en que incorpora un tren exterior de engranajes intercambiables que permite realizar la división diferencial y tallar engranajes helicoidales cuando se establece una relación de giro del plato divisor con el avance de la mesa de la fresadora. La división diferencial se utiliza cuando el engranaje que se desea tallar tiene un número de dientes que no es posible hacerlo de forma directa con los platillos disponibles porque no se dispone del número de agujeros que puedan conseguir un cociente exacto entre el giro del eje del divisor y el de la manivela del platillo.13​

Para el mecanizado de grandes producciones de ejes ranurados o escariadores, existen mecanismos divisores automáticos con discos ranurados según el número de estrías de los ejes. Estos discos agilizan el trabajo de forma considerable. El tallado de engranajes con estos mecanismos apenas se utiliza en la actualidad porque existen máquinas para el tallado de engranajes que consiguen mayores niveles de calidad y productividad. Algunas fresadoras modernas de control numérico (CNC) disponen de mesas giratorias o cabezales orientables para que las piezas puedan ser mecanizadas por diferentes planos y ángulos de aproximación, lo cual hace innecesario utilizar el mecanismo divisor en estas máquinas.

.Fresado en oposición y concordancia.

En el fresado en concordancia, la herramienta gira en el mismo sentido en el que avanza la pieza. Este tipo de fresado es también conocido como fresado hacia abajo debido a que, cuando el eje de giro de la fresa es horizontal, el componente vertical de la fuerza de corte está dirigida hacia abajo. En el fresado en oposición, también conocido como fresado hacia arriba, ocurre lo contrario, es decir, la herramienta gira en sentido contrario al avance de la pieza y la componente vertical de la fuerza de corte se dirige hacia arriba.

Para obtener una buena calidad en la superficie mecanizada, el fresado en concordancia es el método de fresado más recomendable siempre que la máquina, la herramienta y los utillajes lo permitan.

En el fresado en oposición, el espesor de la viruta y la presión de corte aumentan según avanza la herramienta, por lo que se requiere menos potencia para la máquina. Sin embargo, este método presenta varios inconvenientes. Produce vibraciones en la máquina y una peor calidad superficial del mecanizado. Hay que tener cuidado con la sujeción de la pieza porque el empuje de la herramienta tenderá a expulsarla del amarre.

En el fresado en concordancia, los dientes de la fresa inician el corte de la pieza con el máximo espesor de viruta, por lo que se necesita mayor esfuerzo de corte que en el fresado en oposición. Cuando la fresa se retira de la pieza, el espesor de la viruta es menor y por tanto la presión de trabajo es menor, produciendo así un mejor acabado de la superficie mecanizada. Este método de fresado requiere máquinas de mayor potencia y rigidez. Este fresado favorece la sujeción de la pieza porque tiende a apretarla hacia abajo.

Al utilizar herramientas cuyos filos de corte permiten avanzar el corte en dirección axial y en dirección radial, como en las fresas de planear o en la mayoría de los casos es recomendable que, cuando la fresa está cortando, se realicen prioritariamente los movimientos de avance en la dirección radial. Esto es debido a que la geometría de los filos de corte, en la mayoría de los casos, está diseñada para que se desgasten más lentamente al avanzar el corte en dirección radial. Teniendo esto en cuenta, los movimientos de profundización con estas herramientas se realizan preferentemente en vacío, se limitan a una perforación inicial o dicha perforación se realiza con otras herramientas, por ejemplo brocas o coronas trepanadoras. No obstante, cuando se utilizan plaquitas redondas en fresas de perfilar es diferente la dirección de avance.

MANDRINADORA

  ¿Qué es una mandrinadora?

Se denomina mandrinadora a una máquina-herramienta que se utiliza para el mecanizado de agujeros de piezas cubicas que deben tener una tolerancia muy estrecha y calidad de mecanizado buena.

  ¿Qué es un mandrinado? 

Se llama mandrinado a una operación de mecanizado que se realiza en agujeros de piezas ya realizados para obtener mayos precisión geométrica una mayor rugosidad superficial, pudiéndose utilizar para agujeros cilíndricos como cónicos, así como para realizar roscas interiores.

 Elementos de la mandrinadora

 Existen varios tipos de mandrinadoras en la industria, los principales elementos que componen cualquier tipo de mandrinadora son: 

• Bancada: forma el elemento soporte de toda la maquinaria y se encuentra apoyado en el suelo del taller en su parte inferior. 

• Bastidor: es un elemento acoplado a la bancada cuya misión es soportar el cabezal donde se encuentra el husillo.

• Mesa porta piezas: es una superficie horizontal de apoyo de las piezas a mecanizar.

 • Carro longitudinal: este unido a la mesa porta piezas y sobre raíles a la bancada permite el desplazamiento de la pieza en la superficie horizontal. 

• Cabezal: es un elemento que alberga en su interior al sistema que produce el movimiento del husillo, a través del motor, y los distintos elementos de transmisión. 

• Guías del cabezal: a través de los raíles existentes en el bastidor y mediante un tornillo podemos desplazar verticalmente el cabezal. 

• Husillo:principal y husillo para la transmisión de avances de la mesa porta piezas. 

 Entre las operaciones de mandrinado que se pueden realizar están: 

 • Mandrinado de un solo filo: generalmente aplicado en operaciones de acabado, y para desbaste y acabado en materiales donde se requiere un control de virutas. El mandrinado con un solo filo puede ser también una solución cuando la potencia de máquina es el factor limitador. 

• Mandrinado Multi-filo: implicando dos ó tres filos de corte, es utilizado en operaciones de desbaste donde la prioridad es el promedio de material arrancado. Se puede mantener un alto nivel de productividad con dos ó tres plaquitas situadas en la misma posición axial, cada una trabajando con el avance por diente recomendado. Esto da como resultado un alto avance por revolución en el mecanizado del agujero.

 • Mandrinado escalonado: éste se realiza con una herramienta de mandrinar con plaquitas situadas a diferentes alturas axiales y diámetros. Esto también mejora el control de viruta en materiales exigentes con las diferentes profundidades de corte entre 1.0 ó 1.5 veces la longitud del filo de corte. Profundidades de corte de 0.5 veces la longitud de filo pueden dividirse en dos cortes menores, generando virutas más pequeñas.

 • Escariado: es una operación de acabado fino realizada con una herramienta multi-filo que permite obtener agujeros de alta precisión. Se consigue buen acabado superficial y tolerancias muy estrechas con una alta gama de penetración. Los agujeros previos deben de tener una tolerancia limitada y una pequeña profundidad de corte radial. 

 Sus múltiples aplicaciones

 Las máquinas mandrinadoras tienen múltiples aplicaciones. Se utilizan naturalmente para abrir mandrinar orificios importantes en piezas de formas geométricas irregulares, tales como cilindros de otras máquinas, soportes de bielas y toda clase de piezas y partes que tengan que permanecer fijas girando sobre otra pieza o sobre alguna superficie.

 Escariado :Es el retiro de los sobrantes de viruta que quedan aún adherido a un tubo de metal, también puede ser efectuado con las máquinas mandrinadoras, mediante el uso de escariadores fijos o regulables. 

 Mandrinado :Cuando se trata de series cortas, las máquinas mandrinadoras trabajan con herramientas no fijas. Cuando se trata de mandrinados largos se suele utilizar una barra fija que sostiene las piezas Taladro Aunque no es su función natural, las máquinas mandrinadoras pueden funcionar como taladros, utilizándolas con brocas dotadas de mangos cónicos. 

 Refrentado :Utilizando el plato con el portaherramientas desplazable en forma radial es posible llevar a cabo el refrentado con las máquinas mandrinadoras. 

 Roscado: Aunque existen las roscadoras, como herramienta específica para llevar a cabo esta labor, las máquinas mandrinadoras también lo pueden hacer, dando avances al husillo, iguales a los pasos de las roscas obteniendo así el labrado de la rosca. 

 Fresado:  Este es un uso frecuente en las máquinas mandrinadoras. Se lleva a cabo montando fresas sobre el eje, para diámetros muy pequeños, o sobre el plato, cuando trabajamos con fresas grandes. Si se utiliza un portaherramientas orientable, especial se puede fresar en diversos ángulos.

 Torneado: Cuando las máquinas mandrinadoras tienen implementada una mesa redonda que permite rotación es posible hacer labores de torneado. 

 En el mandrinado tiene hay seis parámetros clave:

•  Velocidad de corte: se define como la velocidad lineal en la periférica de la herramienta que está mecanizando. Su elección viene determinada por el material de la herramienta, el tipo material de la pieza y las características de la máquina. Una velocidad alta de corte permite realizar el mecanizado en menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramientas, la velocidad de corte se expresa en metros/minutos. 
•  Velocidad de rotación de la herramienta: normalmente expresada en revoluciones por minuto se calcula a partir de la velocidad de corte y del diámetro mayor de la pasada que se está mecanizado.
•  Avance: definido como la velocidad de penetración de la herramienta en el material.se puede expresar de dos maneras: bien como milímetros de penetración por revolución de la pieza, o bien como milímetros de penetración por minuto Profundidad de pasada es la distancia radial que abarca una herramienta en su fase de trabajo. Depende de las características de la pieza y de la potencia de la maquina
•  Potencia:de la maquina esta expresada en KW, y es la que limita las condiciones generales del mecanizado, cuando no está limitado por los otros factores
•  Tiempo: de mandrinado es el  que tarda la herramienta en efectuar una pasada.

 Generalmente la velocidad de corte optima de cada herramienta y el avance de la misma vienen indicados en el catalogo del fabricante de la herramienta o, en su defecto , en los prontuarios técnicos de mecanizado

 En las mandrinadoras y centros de mecanizado, es necesario seleccionar en forma adecuada las herramientas pues debido al alto costo que tiene el tiempo de mecanizado se deben realizar los

mecanizados en el menor tiempo posible y en condiciones de precisión y calidad

MAQUINA TALADRADORA O TALADRO

MAQUINAS DE TALADRAR

El taladro es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora transmisión para hacerlo. Se llama taladrar a la operación de mecanizado que tiene por objeto producir agujeros cilíndricos en una pieza cualquiera, utilizando como herramienta una broca. 

TIPOS DE HERRAMIENTAS PARA USAR EN EL TALADRO

Los taladros utilizan como accesorios principales:

• Portabrocas.
• Pinzas de fijación de brocas.
• Utillajes para posicionar y sujetar las piezas.
• Plantilla con casquillos para la guía de las brocas.
• Granete
• Mordazas de sujeción de piezas
• Elementos robotizados para la alimentación de piezas y transfer de piezas.
• Afiladora de brocas

Portabrocas

El portabrocas es el dispositivo que se utiliza para fijar la broca en el taladro cuando las brocas tienen el mango cilíndrico. El portabrocas va fijado a la máquina con un mango de cono Morse según sea el tamaño del portabrocas.

Los portabrocas se abren y cierran de forma manual, aunque hay algunos que llevan un pequeño dispositivo para poder ser apretados con una llave especial. Los portabrocas más comunes pueden sujetar brocas de hasta 13 mm de diámetro. Las brocas de diámetro superior llevan un mango de cono morse y se sujetan directamente al taladro.

Mordaza

En los taladros es muy habitual utilizar mordazas u otros sistemas de apriete para sujetar las piezas mientras se taladran. En la sujeción de las piezas hay que controlar bien la presión y la zona de apriete para que no se deterioren.

Pinzas de apriete cónicas

Cuando se utilizan cabezales multihusillos o brocas de gran producción se utilizan en vez de portabrocas, cuyo apriete es débil, pinzas cónicas atornilladas que ocupan menos espacio y dan un apriete más rígido a la herramienta.

Granete

Se denomina granete a una herramienta manual que tiene forma de puntero de acero templado afilado en un extremo con una punta de 60º aproximadamente que se utiliza para marcar el lugar exacto que se ha trazado previamente en una pieza donde haya que hacerse un agujero, cuando no se dispone de una plantilla adecuada.

Plantillas de taladrado

Cuando se mecanizan piezas en serie, no se procede a marcar los agujeros con granetes sino que se fabrican unas plantillas que se incorporan al sistema de fijación de la pieza debidamente referenciada. Las plantillas llevan incorporado unos casquillos guías para que la broca pueda encarar los agujeros de forma exacta sin que se produzcan desviaciones de la punta de la broca. En operaciones que llevan incorporado un escariado o un roscado posterior los casquillos guías son extraíbles y se cambian cuando se procede a escariar o roscar el agujero.

Afiladora de brocas

En las industrias metalúrgicas que realizan muchos taladros, se dispone de máquinas especiales de afilado para afilar las brocas cuando el filo de corte se ha deteriorado. El afilado se puede realizar en una amoladora que tenga la piedra con grano fino pero la calidad de este afilado manual suele ser muy deficiente porque hay que ser bastante experto para conseguir los ángulos de corte adecuados. La mejor opción es disponer de afiladoras de brocas.

-Las taladradoras son las maquinas que proporcionan a la broca el movimiento giratorio para realizar el taladro y el avance o profundidad del mismo.

-Incorporando a la maquina distintas herramientas se pueden realizar otras operaciones, entre ellas el avellanado.

-La gran variedad de taladros y operaciones a efectuar han dado lugar a la creación de distintos tipos de maquinas.

TIPOS DE TALADRO

Taladradora sensitiva o de sobre mesa

-Estas maquinas se denominan de sobremesa por que van colocadas sobre una mesa o banco especifico. Están constituidas por las siguientes partes:

• La bancada o pie de la maquina.
• La columna.
• El motor eléctrico.
• El cabezal.
• El husillo.
• Tope de profundidad de taladro.
• Portabrocas.
• Mordaza.
• Mesa portamordaza.

-Estas maquinas se denominan sensitivas, porque determina la presión ejercida por el brazo.

Taladradora de columna

-Esta máquina es más grande de tamaño que la que se ha descrito anteriormente y se utiliza para hacer agujeros de mayor diámetro.

-Es una máquina–herramienta que se utiliza para hacer agujeros en materiales diversos y en la cual nos aseguramos que el agujero hecho es perpendicular a la superficie.

-La principal diferencia con la taladradora de mano es que ésta se fija a la mesa de trabajo y permite taladrar piezas de pequeño o mediano tamaño.

Taladradora radial
-La taladradora radial guarda ciertas similitudes con el taladro de columna sin embargo el taladro radial tiene un husillo que puede girar alrededor de la columna y la cabeza puede colocarse a diferentes distancias.

-Esto permite taladrar en cualquier lugar de la pieza dentro del alcance de la máquina.  Esta es la principal diferencia con el taladro de columna que mantiene una posición fija del husillo.

Taladradoras de husillos múltiples

- Estas maquinas tienen una bancada o base común sobre la que se montan varias columnas con sus cabezas y usillos.

-La pieza se desplaza de estación en estación, realizando los husillos series fijas de operaciones de taladro.

-Cada uno de los husillos de trabajo puede proveerse de una herramienta y emplearse en una operación de trabajo determinada.

-Como algunas taladradoras múltiples poseen más de 20 husillos de taladrado, se pueden realizar igualmente más de 20 operaciones de trabajo.

Centro de taladro CNC

-Estas maquinas han supuesto una revolución en el taladrado tradicional debido a la calidad y rapidez de los trabajos efectuados.

-Las siglas CNC significan control numérico por computador.

-Llevan incorporado un almezen de herramientas, entre las cuales tienen un número elevado de diferentes brocas, pudiendo realizar operaciones en las distintas caras de las piezas, consiguiendose una sola fijación el mecanizado integral de la pieza.

Taladradora portátil

-Sus tipos son muy variados y en general puede decirse que están formadas por un bloque muy compacto y de poco eso que lleva un motor que hace girar el eje portaherra-mientas a través de un reductor de velocidades. También lleva las correspondientes empañaduras para su manejo.

-Los modelos más pequeños suelen tener una empañadura en forma de culata de pistola mientras que otras más pesadas llevan dos empaña-duras.

-El motor de las maquinas de taladrar portátiles suele ser eléctrico, pero existen y se emplean también las máquinas de motor de aire comprimido.

Taladradora portátil de mano

-La taladradora de mano es una herramienta que se utiliza para perforar diversos materiales. Los agujeros se hacen por un proceso de arranque de material mediante unas herramientas llamadas brocas.

-Normalmente los taladros llevan un regulador de velocidad que deberá ser lenta por los materiales duros y más rápida por blandos o agujeros pequeños. 

-Por los materiales como piedra, cerámica u hormigón a menudo es conveniente activar el percutor, que es un dispositivo que permite que la broca, además de girar, pique sobre el material a taladrar.

Taladradora portátil eléctrica

-El taladro eléctrico es una herramienta con una estructura parecida al arma de fuego, el cual tiene un interruptor en forma de gatillo que es la parte donde se enciende. 

-Mayormente vienen con una estructura exterior plástica, que protege al motor y en su extremo contiene piezas adaptables para cavar todo tipo de superficie. 

-El taladro puede usarse manualmente, para utilizarlo de esa forma es recomendable que el taladro sea de bajo peso y tamaño para lograr un mejor manejo.

Taladradora portátil eléctrica a batería

-En estas taladradoras el motor es alimentado mediante energía eléctrica proporcionada por una batería.

- Algunas de estas maquinas se pueden utilizar como destornillador eléctrico.

-Una variante de la máquina de taladrar a batería es el destornillador eléctrico, que puede ser recto o formar un ángulo de 90 grados con el mango, es reversible y puede tener selector de par aparente.

-Las taladradoras y destornilladores de este tipo tienen un tiempo limitado de uso continuo.

Taladradora portátil neumática

- Estas taladradoras funcionan con aire a presión, son ligeras y más silenciosas que las eléctricas.

-Tienen la ventaja de que no pueden producir descargas eléctricas, siendo su principal inconveniente que necesitan una instalación de aire a presión.

-Existen en el mercado pequeñas taladradoras neumáticas con un número elevado de revoluciones.

TIPOS DE BROCAS

El utilizar la broca adecuada a cada material es imprescindible no solo para que el trabajo sea más fácil y con mejor resultado, sino incluso para que pueda hacerse. Por ejemplo, con una broca de pared o de madera, jamás podremos taladrar metal, aunque sin embargo, con una de metal podremos taladrar madera pero no pared. Pero en cualquier caso, lo más conveniente es utilizar siempre la broca apropiada a cada material.

En cuanto a calidades, existen muchas calidades para un determinado tipo de broca según el método de fabricación y el material del que esté hecha. La calidad de la broca influirá en el resultado y precisión del taladro y en la duración de la misma. Por tanto es aconsejable utilizar siempre brocas de calidad, sobre todo en las de mucho uso (de pared, por ejemplo) o cuando necesitemos especial precisión.

Los principales tipos de brocas para aficionados al bricolaje son los siguientes:

1.- BROCAS PARA METALES

Sirven para taladrar metal y algunos otros materiales como plásticos por ejemplo, e incluso madera cuando no requiramos de especial precisión. Están hechas de acero rápido (HSS), aunque la calidad varía según la aleación y según el método y calidad de fabricación.

 Existen principalmente las siguientes calidades: 

- HSS LAMINADA. Es la más económica de las brocas de metal. Es de uso general en metales y plásticos en los que no se requiera precisión. No es de gran duración.

- HSS RECTIFICADA. Es una broca de mayor precisión, indicada para todo tipo de metales semiduros (hasta 80 Kg./mm²) incluyendo fundición, aluminio, cobre, latón, plásticos, etc. Tiene gran duración.

- HSS TITANIO RECTIFICADA. Están recubiertas de una aleación de titanio que permite taladrar todo tipo de metales con la máxima precisión, incluyendo materiales difíciles como el acero inoxidable. Se puede aumentar la velocidad de corte y son de extraordinaria duración. Se pueden utilizar en máquinas de gran producción pero necesitan refrigeración.

- HSS COBALTO RECTIFICADA. Son las brocas de máxima calidad, y están recomendadas para taladrar metales de todo tipo incluyendo los muy duros (hasta 120 Kg./mm²) y los aceros inoxidables. Tienen una especial resistencia a la temperatura, de forma que se pueden utilizar sin refrigerante y a altas velocidades de corte.

2.- BROCAS ESTÁNDAR PARA PAREDES

Se utilizan para taladrar paredes y materiales de obra exclusivamente. No valen para metales ni madera. Tienen una plaquita en la punta de metal duro que es la que va rompiendo el material. Pueden usarse con percusión.

 Existen básicamente dos calidades:

- LAMINADA CON PLAQUITA DE CARBURO DE TUNGSTENO (widia). El cuerpo es laminado  y está indicada para yeso, cemento, ladrillo, uralita, piedra arenisca y piedra caliza.

- FRESADA CON PLAQUITA DE CARBURO DE ALTO RENDIMIENTO. El cuerpo está fresado, y además de todos los materiales anteriores, perfora sin problemas mármol, hormigón, pizarra, granito y en general todo tipo de piedra. Su poder de penetración y su duración es muy superior a la anterior.

3.- BROCAS LARGAS PARA PAREDES

Son como las anteriores, pero mucho más largas. Se utilizan para atravesar paredes y muros, y como suelen usarse con martillos percutores y por profesionales, la calidad suele ser alta. Tienen una forma que permite una mejor evacuación del material taladrado.

4.- BROCAS MULTIUSO O UNIVERSALES

Se utilizan exclusivamente sin percusión y valen para taladrar madera, metal, plásticos y materiales de obra.  Si la broca es de calidad, es la mejor para taladrar cualquier material de obra, especialmente si es muy duro (gres, piedra) o frágil (azulejos, mármol). Taladran los materiales de obra cortando el material y no rompiéndolo como las brocas convencionales que utilizan percusión, por lo que se pueden utilizar sin problemas incluso con taladros sin cable aunque no sean muy potentes.

5.- BROCAS DE TRES PUNTAS PARA MADERA

Son las más utilizadas para taladrar madera y suelen estar hechas de acero al cromovanadio. Existen con diferentes filos, pero no hay grandes diferencias en cuanto a rendimiento. En la cabeza tiene tres puntas, la central, para centrar perfectamente la broca, y las de los lados que son las que van cortando  el material dejando un orificio perfecto. Se utilizan para todo tipo de maderas: duras, blandas, contrachapados, aglomerados, etc.

6.- BROCAS PLANAS O DE PALA PARA MADERA

Cuando el diámetro del orificio que queremos practicar en la madera es grande, se recurre a las brocas planas, pues permiten poder introducirlas en el portabrocas del taladro, ya que el vástago no varía de tamaño. Son un poco más difíciles de usar, pues hay que mantener firme la perpendicularidad del taladro, por lo que es muy recomendable usar un soporte vertical.

7.- BROCAS LARGAS PARA MADERA

Para hacer taladros muy profundos en madera se utilizan unas brocas especiales con los filos endurecidos, y con una forma que permite una perfecta evacuación de la viruta.

8.- BROCAS EXTENSIBLES PARA MADERA

Es un tipo de broca que permite la regulación del diámetro del taladro a realizar dentro de unos límites. Su utilización es hoy en día más bien escasa.

9.- BROCAS FRESA PARA ENSAMBLES EN MADERA

Son unas brocas especiales que a la vez que hacen el taladro ciego donde se atornillará el tornillo de ensamble, avellanan la superficie para que la cabeza del tornillo quede perfectamente enrasada con la superficie. 

10.- BROCAS DE AVELLANAR

Sirven para el embutido en la madera de tornillos de cabeza avellanada. Se utilizan después de haber hecho el orificio para el tornillo con broca normal. Para madera las hay manuales (con mango). Si se utilizan con taladro eléctrico es muy recomendable utilizar un soporte vertical.

11.- BROCAS FRESA PARA BISAGRAS DE CAZOLETA

Se utilizan para hacer el orificio ciego en el interior de las puertas donde encajará la bisagra de cazoleta. Es imprescindible utilizar un soporte vertical o un taladro de columna.

 12.- BROCAS PARA VIDRIO

Son brocas compuestas de un vástago y una punta de carburo de tungsteno (widia) con forma de punta de lanza. Se utilizan para taladrar vidrio, cerámica, azulejos, porcelana, espejos, etc. Es muy recomendable la utilización de soporte vertical o taladro de columna y la refrigeración con agua, trementina (aguarrás) o petróleo.

13.- CORONAS O BROCAS DE CAMPANA

Para hacer orificios de gran diámetro, se utilizan las coronas o brocas de campana. Estas brocas las hay para todo tipo de materiales (metales, obra, madera, cristal). Consisten en una corona dentada en cuyo centro suele haber fijada una broca convencional que sirve para el centrado y guía del orificio. La más utilizada en bricolaje es la de la siguiente foto, que incluye variedad de diámetros en una sola corona.

 TIPOS DE HERRAMIENTAS PARA USAR EN EL TALADRO

ACCESORIOS PARA EL TALADRADO

Para determinados trabajos de taladrado podemos utilizar algunos accesorios. Principalmente el soporte vertical, las mordaza de sujeción y los topes de broca.

1.- SOPORTE VERTICAL Y MORDAZA DE SUJECIÓN

El soporte vertical fija el taladro verticalmente convirtiéndolo en uno de columna. Esto es muy adecuado para mejorar la precisión del taladro y para poder ajustar la profundidad cuando se trate de un orificio ciego. Además este accesorio se hace imprescindible para taladra determinados materiales frágiles (vidrio, porcelana, etc) o para algunos trabajos especiales (agujeros para cazoletas de bisagra, etc. Aparate de para el taladrado, el soporte vertical puede valer para más cosas (pulido, lijado, etc) convirtiendo el taladro en fijo y teniendo por tanto libertad de movimiento con la pieza a trabajar.

Cuando queramos sujetar firmemente la pieza a taladrar se hará necesario el uso de un mordaza que lo fije a la base del soporte vertical.

2.- TORNILLO DE BANCO Y SARGENTOS O GATOS

Cuando necesitemos sujetar firmemente la pieza u objeto a taladrar, necesitaremos la ayuda de un tornillo de banco o unos sargentos o gatos. El tornillo de banco se ancla firmemente al banco de trabajo y sirve para sujetar objetos aprisionándolos entre sus dos mordazas. Los elementos grandes (tableros, perfiles, entre otros) pueden sujetarse al banco o a una mesa mediante sargentos o gatos.

3.- TOPE DE PROFUNDIDAD DEL TALADRO Y TOPES DE BROCA

Cuando queremos hacer un taladro ciego de una profundidad exacta deberemos utilizar un tope de broca. Este elemento consiste en un anillo con uno o dos tornillos prisioneros. Se introduce el anillo en la broca y se fija a ella con los tornillos a una distancia de la punta igual a la profundidad del orificio. Casi todos los taladros modernos traen una guía con tope en el propio taladro para esta misma función. Aunque puede usarse sin problema, para una mayor precisión es aconsejable la utilización del tope de broca.

4.- DETECTORES DE METALES

El detector de metales es muy útil cuando queremos taladrar una pared y tenemos dudas de si pasa alguna conducción de agua o de electricidad en el punto a taladrar. 

TALADRO DE PEDESTAL

El taladro de pedestal o columna es una máquina-herramienta utilizada para perforar un material predeterminado mediante el arranque de viruta. La forma que posee esta maquinaria otorga precisión y alta calidad, destacándose su sencillez en el manejo.

El taladro posee dos movimientos, la rotación de la broca, que es otorgada por el motor, y el avance de penetración que se efectúa manualmente.

PARTES DEL TALADRO DE PEDESTAL COLUMNA O BANCO

ESCARIADO

Se llama escariado o alesado a un proceso de arranque de viruta o una operación de mecanizado que se realiza para conseguir un buen acabado superficial con ciertas tolerancias dimensionales, o bien simplemente para agrandar agujeros que han sido previamente taladrados con una broca a un diámetro un poco inferior.

ESCARIADORES

Un escariador es una herramienta cilíndrica de corte empleada para conseguir agujeros con una precisión elevada, normalmente de tolerancia H7. Llevan talladas unas ranuras y dientes a lo largo de toda su longitud, que suelen ser rectos o helicoidales. Esta herramienta puede tener la espiral a izquierdas, para agujeros pasantes, o a derechas, para agujeros ciegos. Las principales partes de un escariador son:

Mango: es la parte por la cual se coge el escariador para trabajar con él. Puede ser cilíndrico o cónico. Los cilíndricos se utilizan para escariar a mano y suelen llevar en su extremo una mecha cuadrada. Los cónicos son iguales a los mangos cónicos de las brocas.

Cuerpo: es la parte cortante del escariador. Está cubierto por unas ranuras rectas o helicoidales.

Punta: es el extremo del cuerpo que tiene una ligera conicidad para facilitar la entrada. Es la parte principal del escariador porque de ella depende el conseguir un buen rendimiento; los filos de los dientes de la punta son los que cortan la mayoría del material, mientras que los filos del cuerpo no hacen más que aislar y dejarlo a la medida precisa.

Si se mira detalladamente esta herramienta, se pueden apreciar diferentes zonas en los escariadores:

Ahora bien, los escariadores se pueden clasificar en:

- Sólidos: entre los que se encuentran los de mango cilíndrico, empleados para calibrar, y los de mango cónico, empleados en el mecanizado de agujeros.

- Huecos: los que se montan en un portaherramientas.

Escariador de máquina

- De expansión: llevan varias ranuras longitudinales que, por medio de un tornillo, permiten el desplazamiento, y con ello el aumento o la disminución del diámetro.

USO:

Como ya se ha nombrado anteriormente, la principal aplicación de este proceso es la mejora dimensional y superficial de los agujeros realizados por un proceso de taladrado, pero, en ocasiones, este proceso se emplea con otros fines, como es el caso de los aficionados a la confección de coches teledirigidos. Estos emplean estas herramientas para el ensanchamiento de los orificios en el montaje de los cuerpos.

LOS MACHOS DE ROSCAR

Como ya señalamos anteriormente en De Máquinas y Herramientas, los machos de roscar, son herramientas de corte usadas para obtener roscas interiores (tuercas) en piezas principalmente metálicas, aunque también pueden ser de metal blando, plástico o incluso madera. Los machos de roscar se complementan con los llamados cojinetes o terrajas de roscar, que realizan el roscado exterior de las piezas para obtener pernos y tornillos.

La operación de roscado se puede realizar en forma manual o a máquina (mediante un torno o una fresadora) y encuentra sus aplicaciones principales en el mantenimiento industrial y mecánico para repasado de roscas, así como en instalaciones y montajes eléctricos.

Como en todo trabajo de mecanizado, las aplicaciones y, por ende, la elección correcta de los machos de roscar correspondientes, dependen de diversos factores que se deben tener previamente en cuenta, ya que existe una amplia selección destinada a cubrir cada uno de estos aspectos o una combinación de los mismos. Veamos brevemente esos factores.

1) Método de roscado a utilizar

En términos generales, el roscado a mano se emplea en trabajos unitarios y para realizar roscas que no exijan demasiada precisión, mientras que el roscado a máquina se efectúa en trabajos en serie o cuando se quieren obtener roscas de gran precisión. Aunque no lo trataremos en este artículo, cabe añadir que también existe el roscado por laminación, cuya diferencia con los anteriores es que se realiza con machos de roscar especiales sin arranque de viruta.

Por lo tanto, los machos de roscar deben adquirirse según el método de roscado a emplear, si bien en algunos casos y condiciones determinadas, su uso puede ser intercambiable.

2) Uso de accesorios

El empleo de brocas, lubricantes y/o refrigerantes es crítico para obtener buenos resultados. El primer pasó de toda operación de roscado, ya sea manual o a máquina, requiere taladrar un orificio liso con una broca adecuada para después mecanizar dicho orificio con los machos de roscar apropiados.

Existen tablas y fórmulas sencillas que relacionan el diámetro y paso de rosca con las dimensiones de la broca recomendadas para cada material, pero en general podemos puntualizar lo siguiente:

Un orificio liso demasiado pequeño provoca la fractura del macho.

Para fundiciones, latones, bronces y aleaciones de aluminio, los diámetros de la broca deben ser algo menores que para aceros o aleaciones de zinc, por ejemplo.

Los orificios ciegos requieren taladrar una profundidad algo mayor que la que se desea roscar.

Además, todo el proceso de roscado debe lubricarse o refrigerarse adecuadamente para facilitar el paso de la herramienta arrancando la viruta, para disipar el calor generado y para obtener un buen acabado de la rosca. El lubricante/refrigerante (aceite, emulsión o aire comprimido con niebla de aceite) debe ser el apropiado para el material a roscar y el método de lubricación o refrigerante puede ser tanto externo como interno.

En el mercado se comercializan, por ejemplo, machos de roscar con aportación de refrigerante axial con salida axial y aportación de refrigerante axial con salida radial en las estrías de la zona de entrada. Los machos de roscar que ofrecen lubricación interna son superiores a los que tienen lubricación externa, ya que facilitan una mejor evacuación de las virutas, que son transportadas fuera de la zona de roscado. El desgaste del filo cortante se reduce, porque el efecto enfriador en la zona de corte es superior al calor generado.

3) Material del macho de roscar

La gran mayoría de los machos de roscar están construidos con acero rápido (HSS) y sólo en ciertos casos, con metal duro (carburo de tungsteno). Algunos fabricantes también los ofrecen en acero rápido al cobalto (HSSE), que les permite soportar altas temperaturas para trabajar a velocidades de corte muy elevadas, aunque son frágiles y pueden romperse. Otros comercializan machos en acero HSSE al vanadio, que proporcionan mayor resistencia a las temperaturas, al desgaste y a la ruptura.

4) Material de la pieza de trabajo

El tipo y las características del material a mecanizar, así como el tipo de viruta que genera definen muchas de las variedades existentes de machos de roscar. Los fabricantes ofrecen su selección de machos en base a la calificación de materiales dada por la norma ISO DIN 513 (que los agrupa por una letra y un color) y recomiendan velocidades de corte en función del material y su resistencia a la tracción.

Además, el tipo de viruta generada se agrupa en tres clases principales:

Larga, típica de materiales de reducida dureza y/o alta plasticidad en general, como aceros de baja aleación, inoxidables y aluminios bajos en silicio.

Intermedia, típica de materiales de dureza intermedia y/o contenido medio de carbono, o aceros de fácil mecanización. 

Muy corta o polvo, típica de fundiciones.

5) Características de la rosca a obtener

El tipo de rosca, es decir rosca métrica fina o gruesa, rosca Whitworth (BSP, BSPT), rosca americana (NC, NF, NPT, etc.) o rosca especial (trapecial, diente de sierra, etc.), así como el diámetro nominal, la profundidad, el paso (es decir, el número de hilos o filetes por unidad de longitud o la distancia entre dos perfiles contiguos) y la tolerancia a obtener son fundamentales para seleccionar el macho de roscar. Por ello, los fabricantes suelen imprimir en la herramienta la designación de la rosca, por ejemplo, M 30, R 3/4″ o M 20 x 1,5 para los propósitos de identificación.

Otro parámetro que también se suele grabar en el macho es, como vimos en el punto 2, el tamaño de la broca recomendada para realizar el primer orificio que después vamos a mecanizar con los machos para obtener la rosca deseada.

6) Tipo de orificio a obtener

El roscado de piezas puede incluir dos tipos de orificio:

Ciego

Pasante

Mientras los orificios pasantes no necesitan mayor definición, los orificios ciegos son aquellos que al mecanizar la rosca extraen la viruta en la dirección contraria a la del avance, es decir, hacia las estrías del macho, y después la cortan cuando el macho se extrae del orificio.

La obtención de orificios ciegos o pasantes es una condición importantísima para determinar dos factores clave del macho de roscar:

a) Tipo de punta o chaflán de entrada

El trabajo de mecanizado completo lo realizan los dientes del chaflán de entrada, y la longitud de entrada, dada por el número de hilos, se determina mediante diferentes factores opuestos. Para evitar sobrecargas, mellado prematuro y roscas demasiado grandes, el número de hilos de entrada no debe ser demasiado pequeño. Sin embargo, un corte inicial demasiado largo eleva el par de torsión y, con ello, el peligro de rotura del macho.

La tabla siguiente muestra las distintas formas y longitudes de entrada de los machos de roscar de acuerdo con la norma DIN 2197 y las aplicaciones recomendadas.

b) Geometría de la estría, canal o ranura

La geometría del macho de roscar (es decir, forma, número y sentido de las estrías, ángulo de corte, etc.) depende del material a mecanizar y de la aplicación. Por lo general, los machos de hasta M16 (roscas métricas ISO) o para la industria de ingeniería civil tienen 3 estrías y, a partir de este tamaño, 4 estrías o más. Por otra parte, para orificios pasantes se elige normalmente una forma de estría recta, mientras que para los orificios ciegos se prefieren formas de estría helicoidal a derechas.

La tabla que sigue muestra las geometrías de machos de roscar más usadas (hay muchas más) así como sus características y aplicaciones principales.

COMO SE OPERA TALADRO DE BANCO

Enlace: https://www.youtube.com/watch?v=7P3ymZL2CVc&t=30s