UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL SURESTE DE
VERACRUZ
DOCEENTE: PEDRO RIOS GOMEZ
CARRERA: TSU MECANICA AUTOMOTRIZ
ALUMNO: CRUZ LOPEZ ULISES
ACTIVIDAD: INVESTIGACION MAQUINADO DE
ELEMENTOS MECANICOS.
MATRICULA: 21190205
2.6 Maquinado de elementos mecánicos
Describir el proceso para el maquinado de elementos mecánicos.
¿Qué es el maquinado?
Dentro de la industria de manufactura, el maquinado es uno de los procesos más
importantes a realizar. Este se basa en remover por medio de una herramienta de
corte todo el exceso del material, de tal forma que la pieza terminada sea realmente
la deseada. El proceso de maquinado incluye la deformación cortante del material,
creando una viruta, cuando esta es removida, queda totalmente expuesta a una
nueva superficie. Lo novedoso de este proceso es que a través de la historia se ha
modificado e innovado la forma de realizar el maquinado.
El mecanizado se hace mediante una máquina herramienta, manual,
semiautomática o automática, pero el esfuerzo de mecanizado es realizado por un
equipo mecánico, con los motores y mecanismos necesarios. Las máquinas
herramientas de mecanizado clásicas son:
Taladro: La pieza es fijada sobre la mesa del taladro, la herramienta, llamada broca,
realiza el movimiento de corte giratorio y de avance lineal, realizando el mecanizado
de un agujero o taladro teóricamente del mismo diámetro que la broca y de la
profundidad deseada.
Limadora: esta máquina herramienta realiza el mecanizado con una cuchilla
montada sobre el porta herramientas del carnero, que realiza un movimiento lineal
de corte, sobre una pieza fijada la mesa, que tiene el movimiento de avance
perpendicular al movimiento de corte.
Mortajadora: Máquina que arranca material linealmente del interior de un agujero.
El movimiento de corte lo efectúa la herramienta y el de avance la mesa donde se
monta la pieza a mecanizar.
Cepilladora: De mayor tamaño que la limadora, tiene una mesa deslizante sobre la
que se fija la pieza y que realiza el movimiento de corte deslizándose
longitudinalmente, la cuchilla montada sobre un puente sobre la mesa se desplaza
transversalmente en el movimiento de avance.
Brochadora: Máquina en la que el movimiento de corte lo realiza una herramienta
brocha de múltiples filos progresivos que van arrancando material de la pieza con
un movimiento lineal.
Torno: Es la máquina herramienta de mecanizado más difundida, éstas son en la
industria las de uso más general, la pieza se fija en el plato del torno, que realiza el
movimiento de corte girando sobre su eje, la cuchilla realiza el movimiento de
avance eliminando el material en los sitios precisos.
Fresadora: En la fresadora el movimiento de corte lo tiene la herramienta; que se
denomina fresa, girando sobre su eje, el movimiento de avance lo tiene la pieza,
fijada sobre la mesa de la fresadora que realiza este movimiento. Es junto al torno
la máquina herramienta más universal y versátil.
Explicar el procedimiento para el maquinado de elementos mecánicos.
Deberán explicar los procesos de manufactura a 3 elementos mecánicos
automotrices e ilustrar los procesos.
Rectificado de la culata
Para esta operación se necesita una rectificadora de culatas y otras herramientas
específicas. Además de requerir el desmontaje de buena parte del motor: colectores
de admisión y escape, distribución o parte de ella, etc. Los pasos principales
consisten en:
Desacoplar los componentes mencionados y limpiarlos bien.
Antes de pasar a rectificar la culata, conviene comprobar si hay alguna fuga en el
bloque y el circuito de refrigeración para proceder a arreglarla también. Si no, se
podría arreglar la culata, pero el problema persistiría por fugas por otro sitio. De
existir otras fugas el precio del arreglo se puede disparar aún más.
Mediciones: llega el momento de revisar si hay deformación en la culata. Una
operación más complicada de lo que muchos piensan por la complejidad de esta
pieza. El nivel de deformaciones debe tener un coeficiente menor al indicado por el
fabricante. Por ejemplo: 0.05 milímetros. Las mediciones más importantes son:
Superficie: si se ha deformado, la culata no se asentará bien en el bloque motor y
habrá que rectificarla. Se tiene en cuenta si la superficie es plana y paralela.
Asientos de válvula, guías de válvula, y las propias válvulas: si se han deformado,
las válvulas no cerrarán bien. Así que también habrá que rectificarlos con
herramientas como la rectificadora de asientos.
Asientos del árbol de levas: hay que revisar si siguen bien alineados y paralelos.
Rectificar la culata: se trata de mecanizar y pulir cada parte requerida para que las
mediciones estén dentro de lo indicado por el fabricante. Se usa la rectificadora para
la culata, su propia rectificadora para los asientos de válvula y se procede al
mecanizado y alineado de los apoyos del árbol de lavas. Siempre siguiendo una
norma muy importante: eliminar la menor cantidad de metal posible.
Limpieza: el mecanizado y pulido dejan la culata llena de restos de metal que hay
que eliminar con un nivel de pulcritud altísimo. No debe quedar ninguna partícula.
Montaje: hay que cambiar la junta de la culata y colocar la culata rectificada en el
bloque motor. Además de volver a montar todos los componentes que se retiraron.
Bruñido:
SECUENCIA DE OPERACIONES DEL BRUÑIDO PARA UN
MOTOR V8
I. Para empezar esta secuencia de operaciones, se debe de utilizar un
micrómetro de interiores para saber con presión el desgaste que tienen los
cilindros dañados (2,4 y 6) y los cilindros restantes (1,3,5,7 y 8)
II. Ahora bien, se determinaron las medidas que tienen los cilindros y se
obtuvieron las siguientes medidas: los cilindros (1y 3) tienen un desgaste de
4 mm, los cilindros (5, 7 y 8) tienen un desgaste de 2 mm por ultimo los
cilindros (2,4 y 6) tienen un desgaste de 7 mm.
III. La empresa Lincoln establece que para los cilindros tiene una tolerancia
máxima de 30 mm. En base a las medidas mencionas se establece que si
hay tolerancia para poder hacer una rectificación con la maquina bruñidora,
y descartando la opción de un proceso de encamisado, con la maquina
bruñidora se realizará una rectificación de 10 mm a todos los cilindros.
IV. Con el proceso de bruñido ayudara a que todos los cilindros se dejen de
una manera uniforme, por ello se hará la rectificación de 10 mm en todos
los cilindros, también para que tenga un buen desempeño se empleara el
uso de anillo de 10 mm.
V. Para obtener un bruñido, de una manera correcta se debe de emplear en
una bruñidora vertical ya que con esta máquina tiene una mayor precisión
al momento de emplear el proceso de bruñido.
VI. Para poder empezar a hacer el bruñido. Debemos de fijar bien lo que es el
monoblock, ya que ahí se encuentran los cilindros una vez realizados este
paso se le colocan las piedras abrasivas en el mandril, empezamos a
moverle el manguito ranurado de tal forma que este pueda tocar los
cilindros para ponerlo en un punto de origen o punto como comúnmente le
dicen punto (0)
VII. Pasamos al otro punto del proceso de bruñido y es el colocar la manguera
de refrigeración, esta manguera tiene la función de verter un líquido (aceite
o agua), este líquido aparte de limpiar y lubricar cuando se está haciendo el
proceso ayuda a que tenga un desplazamiento la herramienta, para que así
se pueda trabajar de manera adecuada la bruñidora.
VIII. Se debe de medir con frecuencia los cilindros mediante el micrómetro de
interiores para así asegurar que todos los cilindros tengan el mismo
desbaste de 10mm, para que al momento de poner los anillos entren de
una manera correcta.
IX. por último, debemos ir a la consola de la bruñidora en la cual debemos
configurar la velocidad (para este tipo de monoblock es recomendable una
velocidad de 60) después elegir el desbaste que se realizara, en el cilindro
(1 y 3) se realizará un desbaste de 6mm, en el cilindro (5,7 y 8) se
desbastaran 8mm, y por último el cilindro (2,4 y 6) se van a desbastar 3mm,
ya después de poner los valores necesarios, tendremos que poner el
bruñido en automático
Proceso de manufactura
•
En un cigüeñal de Tsuru 3 se usó un micrómetro de interiores, para sacar la
holgura de los muñones de biela para poder saber de cuanto se va realizar
el pulido adecuado sin pasar las normas del fabricante
•
Se determinó que en la tabla del fabricante nos dice que nos da (0.14mm)
para poder trabajar en los muñones de biela y el daño que el muñón 2 y 3
tienen un desgaste (0.5mm) y 3 tiene (0.7mm) pero de acuerdos a las
normas de los cojinetes de biela que solo hay en las medidas (0.10mm,
0.20mm etc.…), el 1 y el 4 tienen (2 .164 pulg)
Se realizó el proceso de medida de los 4 muñones de biela con el micrómetro donde
nos arrojó que un muñón de biela tiene más desgaste de (0.5mm) y (0.7mm) como
se utilizara metales para que puedan volver a dar la cavidad
•
que nos pide se tenga que hacer un pulido de (0.10mm) ya que hasta esa
medida solo existe metales para este trabajo que se va utilizar para que se
pueda hacer el pulido ya que tenemos las medidas que nos pide
•
En el torno el cigüeñal debe de estar bien centrado y una vez que esta se
pone en trabajo al cigüeñal que se dé vueltas y una vez se ocupa una lija
para ir puliendo todos los muñones de biela para que este al mismo nivel todo
se vuelve a dar vuelta el cigüeñal y se vuelve a usar una lija, pero esta vez
una lija ya usada que solo hará que le brillo a los muñones
Describir el proceso de bruñido.
¿Cómo funciona el bruñidor de cilindros?
Un bruñidor de cilindros profesional realiza tareas de acabado. Su proceso consiste
en una extensión de los rodillos de alto pulido desde una porta herramientas. Se
trata de un equipo de fácil uso, del cual te vamos a explicar con detalle su
funcionamiento.
En su acción giratoria, los rodillos del bruñidor frotarán la pieza cilíndrica y aplicarán
cierta presión, logrando el fluido en frío del material del subsuelo. Es así como la
rugosidad determinada por los picos y valles de la superficie serán igualados.
Con un flujo en frío, se estimula el material a unas pocas milésimas de la superficie
y en los picos logrando que fluyan juntos. El acabado liso y pulido de la superficie
bruñida será endurecida ofreciendo mayor durabilidad.
¿Todos los metales pueden ser bruñidos?
No todos los metales pueden ser bruñidos. Debe tenerse en cuenta que algunos
metales no son ideales para este procedimiento. Se debe tener en cuenta ciertas
características, como que se trate de metales dúctiles o maleables.
Este tipo de materiales garantizarán un exitoso bruñido: Hierro fundido, acero, acero
inoxidable y aleaciones con acero, aluminio, latón, bronce y cobre. La dureza es otra
característica importante, idealmente deben estar por debajo de 40 HRC, sin
embargo, algunos con 45 HRC se bruñen con efectividad.
Una superficie uniforme: La superficie del cilindro pre mecanizada para bruñir debe
ser uniforme y no tener rasgaduras, estrías o viruta. Lo ideal es que la superficie
inicial tenga de 2 a 3 micras.
Ventajas del proceso de bruñido
Realizar el procedimiento de bruñido tiene muchas ventajas, entre ellas destacan
las siguientes:
Minimiza o elimina la rugosidad quitando las crestas que puede ocasionar el pre
mecanizado. Elimina grietas y corrosión, dando un acabado de brillo de espejo.
Corrige defectos de cilindrado, planitud o redondez que haya ocasionado un
tratamiento previo.
Se obtienen tolerancias estrechas y precisiones IT1-IT0.Se alarga la vida útil de la
pieza al mejorar sus propiedades mecánicas. Mantenimiento sencillo y rápido que
ahorra tiempo e incrementa la productividad de un cilindro bruñido.
Metodología para la Medición del Acabado de los Cilindros
Figura 1: Un buen acabado
A fin de soportar las recomendaciones de
Federal-Mogul para el bruñido de los
cilindros, se adoptó una metodología de
prueba para examinar los acabados
creados bajo distintas circunstancias. Las
técnicas más comúnmente usadas para la
evaluación de los acabados de superficie de
los cilindros son:
Fax film: Es una réplica plástica de la superficie que puede ser examinada
microscópicamente para evaluar el acabado.
Analizador de superficie (Rugosímetro): Utiliza un palpador que sigue el relieve del
cilindro, el trazado es procesado electrónicamente, brindando así parámetros
numéricos. Probeta metalúrgica: Es una sección transversal cortada del cilindro y
montada para su observación en microscopio. Microscopio electrónico de
exploración: Permite evaluar el perfil superficial de una sección cortada, altamente
aumentada, del cilindro. La impresión de la superficie del cilindro por medio del fax
film es muy parecida a un modelado por contacto en yeso.
Figura 2: Un mal acabado
excepto que se usan película plástica y
solvente sobre la superficie bruñida y limpia
del cilindro. La impresión obtenida puede
ser entonces estudiada bajo ampliación y
luz polarizada, o también puede ser
fotografiada y analizada. El uso del fax film
y otras técnicas, han permitido a FederalMogul analizar y evaluar los procesos de
bruñido. Los resultados de estos estudios
han conducido al establecimiento de las
especificaciones para un buen acabado de los cilindros, que son utilizadas por la
mayoría de los reconstructores de motores (ver Figura 1). También, se ha
comprobado, tanto a satisfacción de Federal-Mogul como de los reconstructores,
que el acabado de los cilindros tiene un efecto pronunciado en el consumo de aceite
y la duración del motor La mayor ganancia de los reconstructores que han optado
por el buen acabado de los cilindros, ha sido no sólo la reducción del consumo de
aceite en promedio, sino también la disminución de la variación entre motores
reparados.
El Proceso de Bruñido
El buen rectificado del cilindro, con una herramienta bien afilada
El espesor dejado para el bruñido
La especificación de las piedras
El refrigerante, limpio y abundante
Bruñido con Máquina Portátil
El uso de placas de torque
Las RPM y carreras reciprocantes
La presión de corte en la 1ra. etapa
Los periodos de reposo y la presión en la 2da. etapa
VELOCIDADES
La velocidad superficial es extremadamente importante para lograr los objetivos del
bruñido. Los dos movimientos de rotación y alternativo, deben ser selectivamente
ajustados e interrelacionados para obtener la máxima eficiencia del abrasivo.
Si las piedras se comportan agresivamente, el incremento de la velocidad lineal en
relación a la de rotación, frecuentemente mejorará los resultados. Si esto no mejora
la acción abrasiva, se deberán disminuir las RPM. Si las piedras se comportan "muy
suaves" se deberá seguir el procedimiento inverso.
VELOCIDADES DE BRUÑIDO RECOMENDADAS
PARA TODO TIPO DE ANILLOS DE PISTÓN:
El control de la presión, es muy importante en la efectividad del proceso de bruñido,
y ha sido grandemente mejorado a través de la aplicación de la hidráulica en
oposición a los métodos manuales o por medio de resortes. Para mantener la acción
de corte deseada, las presiones de bruñido se mantendrán relativamente bajas,
mientras que la velocidad lineal se mantiene alta y las RPM bajas. La presión de las
piedras debe estar entre 3,5 y 8,5 kg/cm2, y directamente relacionada con la dureza
de penetrabilidad del metal a ser bruñido.
Las presiones demasiado altas deben evitarse porque:
• El desgaste de las piedras será demasiado rápido, resultando en el uso ineficiente
del abrasivo.
• La remoción de material disminuye en lugar de aumentar. Esto es causado por la
interferencia de las virutas, lo que evita la penetración del abrasivo en el material.
• Los acabados serán inferiores y no uniformes. Esta condición es, también,
causada por la interferencia de las virutas y el desprendimiento excesivo localizado,
en lugar del que debe producirse normalmente a través de toda el área de contacto
de las piedras.
REFRIGERANTES
Se recomienda un flujo abundante de refrigerante para el bruñido de los cilindros, a
fin de:
• lograr la remoción de las partículas sueltas de abrasivo y de las virutas metálicas,
de la cara de contacto de las piedras.
• conseguir el acabado deseado.
• mantener una temperatura relativamente baja sobre toda el área de trabajo.
El tipo de refrigerante usado es extremadamente importante para el logro de
resultados satisfactorios.
Se deberá usar una marca reconocida de aceite de bruñido liviano, de
especificación 45 S.U.V a 38°C. A fin de mantener resultados satisfactorios en
cualquier operación de bruñido, la condición del refrigerante es tan importante como
su tipo. Un filtro adecuado debe formar parte de cada sistema refrigerante. La
limpieza es esencial para evitar rayaduras, proteger las piezas internas de la bomba
de refrigerante, proteger la piel del operario e incrementar la vida útil del refrigerante.
La instalación de filtros es solamente el primer paso, para mantener su eficiencia
deberá prestársele servicio constante.