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Máquinas Herramientas - Introducción



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Máquinas Herramientas Convencionales
Entra la enorme gama de máquinas de las que se sirve el hombre para facilitar y
hacer más cómodo su trabajo, hay unas cuantas a las que se les puede considerar
como las madres de todos las demás: Son las llamadas máquinas-herramientas.
Todas ellas tienen en común la utilización de una herramienta de corte específica.
Su trabajo consiste en dar forma a cualquier pieza o componente de máquina ba-
sándose en la técnica de arranque de viruta, troquelado o otros procedimientos es-
peciales como son los electroerosión, láser, etc...
A este grupo de máquinas pertenecen los tornos, fresadoras, limadoras, taladrado-
ras, mandrinadoras, prensas, etc... todas ellas imprescindibles para la fabricación
de otras máquinas.
Torno. 
El torno, la máquina giratoria más común y más antigua, sujeta una pieza de me-
tal o de madera y la hace girar mientras un útil de corte da forma al objeto. El útil
puede moverse paralela o perpendicularmente a la dirección de giro, para obte-
ner piezas con partes cilíndricas o cónicas, o para cortar acanaladuras. Emplean-
do útiles especiales un torno puede utilizarse también para obtener superficies
lisas, como las producidas por una fresadora, o para taladrar orificios en la pieza.
Prensas.
Las prensas dan forma a las piezas sin eliminar material, o sea, sin producir viru-
ta. Una prensa consta de un marco que sostiene una bancada fija, un pistón, una
fuente de energía y un mecanismo que mueve el pistón en paralelo o en ángulo
recto con respecto a la bancada. Las prensas cuentan con troqueles y punzones
que permiten deformar, perforar y cizallar las piezas. Estas máquinas pueden
producir piezas a gran velocidad porque el tiempo que requiere cada proceso es
sólo el tiempo de desplazamiento del pistón.
Taladro
El taladrado es la operación de mecanizado, destinada a producir agujeros cilíndri-
cos, pasantes o ciegos, generalmente en medio del material, la operación del tala-
drado puede llevarse a cabo, igualmente en tornos, fresadoras o mandriladoras. La
herramienta utilizada, llamada broca o taladro, presenta, generalmente, dos líneas
de corte en hélice. Esta herramienta se fija en el husillo de la taladradora de mane-
ra que su eje coincida exactamente con el eje de rotación del propio husillo. Arras-
trado por esté, el útil gira sobre si mismo alrededor de su eje longitudi-
nal(movimiento de corte)y avanza axialmente dentro de la pieza a taladrar (movi-
miento de avance). La velocidad de la rotación de la broca debe ser tal que la velo-
cidad lineal del punto de la arista más alejado del eje sea compatible con la veloci-
dad de corte del material mecanizado. El taladrado de orificios de gran diámetro se
realiza, casi siempre, en varias operaciones, utilizando brocas de creciente diáme-
tro. En efecto, cuanto mayor es el diámetro de una broca, más importante es el nú-
cleo central y más difícil se hace para ella el penetrar en la materia sin el recurso
de los agujeros intermedios. La operación de taladrado va siempre acompañada de
gran desprendimiento de calor, por lo que se impone una abundante lubricación
con una mezcla de agua y aceite soluble (taladrina). Algunas brocas, especialmen-
te las utilizadas en taladrados profundos, son huecas, lo que permite hacer llegar el
aceite soluble, a presión, a la zona de corte.
Movimientos de avance (a), de corte (b) en el taladrado efectuado con taladradora.
Hay cinco grupos básicos de máquinas taladradoras: de columna, radiales, hori-
zontales, de torreta, y husillos múltiples. Las máquinas de columna forman el vo-
lumen mayor y se las utiliza para todo trabajo que se pueda montar sobre las me-
sas. Todas las máquinas de columna(impulsadas por medio de bandas, sensitivas,
con avance por engranaje, de trabajo pesado, de precisión y de producción) se ca-
racterizan por la posición fija del husillo.
Los taladros radiales del tipo estacionario, los de husillos horizontal, y los de tipo
de cabeza universal están diseñadas para acomodar piezas grandes donde el co-
sto de preparación es un factor importante. Estas máquinas están dispuestas de
manera que el husillo se pueda colocar para taladrar en cualquier lugar dentro del
alcance de la máquina por medio de los movimientos proporcionados por la cabe-
za, el brazo y la rotación del brazo alrededor de la columna. Algunos tipos de tala-
dros radiales, así como las máquinas portátiles horizontales, están dispuestos  de
manera que la máquina entera se pueda mover hasta la pieza en lugar de que la
pieza se leve hasta la máquina.
Los taladros horizontales se caracterizan sencillamente por la posición del husillo.
Los del tipo sobre guías y los horizontales con avance en el husillo son unidades
independientes que consisten en un motor impulsor, engranajes, y husillo, y que se
puede montar para taladrar a cualquier ángulo predeterminado, y que se utilizan
ampliamente para cubrir los requerimientos de gran producción. La extrema rigidez
del montaje de la broca conseguida en esta forma resulta especialmente apropiada
para obtener las estrechas tolerancias necesarias para la intercambiabilidad de la
producción en masa.
Las máquinas taladradoras de torreta proporcionan un cierto número de herramien-
tas montadas en una torreta diseñada para manejar una secuencia de operacio-
nes. Esta máquina es particularmente apropiada para su automatización por medio
de la adición de mesas posicionadoras y controles numéricos.
Las máquinas de husillos múltiples incluyen las diseñadas con husillos fijos para
producción, de tipo sencillo, y las que tienen husillos ajustables, tanto por medio de
uniones universales como por un tornillo sinfín o mecanismo espiral, colocados en
línea recta.
Otros factores que deben considerarse al seleccionar máquinas taladradoras,
además de seleccionar el tipo más apropiado de máquina para el trabajo que se
deba hacer, es la capacidad y rigidez general de construcción. La rigidez de cons-
trucción es esencial en las máquinas taladradoras debido a los grandes esfuerzos
para el avance de alimentación requerido para una operación eficiente y la tenden-
cia de estos esfuerzos para destruir la máquina misma.
La capacidad se determina por el tamaño mayor de la pieza sobre la que se puede
centrar el husillo, el espacio máximo bajo del mismo, y el diámetro máximo de la
broca que se puede hacer avanzar a través de acero suave a una velocidad prácti-
ca.
Las máquinas taladradoras estándar de columna o radiales pueden realizar cual-
quier operación de taladrado, pero también deben tomarse en consideración los
requerimientos de la producción. Los otros tipos de máquinas taladradoras debe-
rán seleccionarse sobre la base del tamaño y el tipo de la pieza a taladrar, el nú-
mero de agujeros que se deban hacer, y las cantidades de que se trate.
Limadora.
Máquina-herramienta acepilladora, en la cual el movimiento de corte se obtiene
por desplazamiento del útil.
Una limadora está compuesta de una bancada, que sostiene una mesa portapie-
zas móvil en un plano vertical, posee un movimiento alternativo perpendicular a
dicho plano por medio de un biela de corredera movida por un volante de manive-
la.
La limadora permite cepillar una superficie horizontal o vertical e incluso, incli-
nando el cabezal portaherramientas, una superficie oblicua. Es posible asimismo,
combinando los dos movimientos de avance de la mesa y del útil, acepillar super-
ficies cilíndricas.
Mandriladora.
Máquina-herramienta para el mecanizado, mediante el arranque de viruta de la
pared o el borde de un agujero ya perforado.
Una mandriladora está compuesta especialmente por una herramienta giratoria y
una mesa sobre la cual se fija la pieza que debe ser mecanizada; estos dos ele-
mentos pueden desplazarse el uno con respecto al otro, sea para realizar los
ajustes previos, sea para el mecanizado propiamente dicho. Según las máquinas,
su eje de trabajo es horizontal o vertical.
Fresadora.
En las fresadoras, la pieza entra en contacto con un dispositivo circular que cuen-
ta con varios puntos de corte. La pieza se sujeta a un soporte que controla el
avance de la pieza contra el útil de corte. El soporte puede avanzar en tres direc-
ciones: longitudinal, horizontal y vertical. En algunos casos también puede girar.
Las fresadoras son las máquinas herramientas más versátiles. Permiten obtener
superficies curvadas con un alto grado de precisión y un acabado excelente. Los
distintos tipos de útiles de corte permiten obtener ángulos, ranuras, engranajes o
muescas.
Mandriladora-Fresadora.
Mandriladora horizontal cuyos movimientos de avance permiten efectuar diversas
perforaciones de mandrilado, fresado y perforado.
Taladradoras y perforadoras .
Las máquinas taladradoras y perforadoras se utilizan para abrir orificios, para
modificarlos o para adaptarlos a una medida o para rectificar o esmerilar un orifi-
cio a fin de conseguir una medida precisa o una superficie lisa. 
Hay taladradoras de distintos tamaños y funciones, desde taladradoras portátiles
a radiales, pasando por taladradoras de varios cabezales, máquinas automáticas
o máquinas de perforación de gran longitud. 
La perforación implica el aumento de la anchura de un orificio ya taladrado. Esto
se hace con un útil de corte giratorio con una sola punta, colocado en una barra y
dirigido contra una pieza fija. Entre las máquinas perforadoras se encuentran las
perforadoras de calibre y las fresas de perforación horizontal y vertical.
Perfiladora.
La perfiladora se utiliza para obtener superficies lisas. El útil se desliza sobre una
pieza fija y efectúa un primer recorrido para cortar salientes, volviendo a la posi-
ción original para realizar el mismo recorrido tras un breve desplazamiento lateral.
Esta máquina utiliza un útil de una sola punta y es lenta, porque depende de los
recorridos que se efectúen hacia adelante y hacia atrás. Por esta razón no se
suele utilizar en las líneas de producción, pero sí en fábricas de herramientas y
troqueles o en talleres que fabrican series pequeñas y que requieren mayor flexi-
bilidad.
Cepilladora.
Esta es la mayor de las máquinas herramientas de vaivén. Al contrario que en las
perfiladoras, donde el útil se mueve sobre una pieza fija, la cepilladora mueve la
pieza sobre un útil fijo. Después de cada vaivén, la pieza se mueve lateralmente
para utilizar otra parte de la herramienta. Al igual que la perfiladora, la cepilladora
permite hacer cortes verticales, horizontales o diagonales. También puede utilizar
varios útiles a la vez para hacer varios cortes simultáneos.
Pulidora.
El pulido es la eliminación de metal con un disco abrasivo giratorio que trabaja
como una fresadora de corte. El disco está compuesto por un gran número de
granos de material abrasivo conglomerado, en que cada grano actúa como un útil
de corte minúsculo. 
Con este proceso se consiguen superficies muy suaves y precisas. Dado que só-
lo se elimina una parte pequeña del material con cada pasada del disco, las puli-
doras requieren una regulación muy precisa. La presión del disco sobre la pieza
se selecciona con mucha exactitud, por lo que pueden tratarse de esta forma ma-
teriales frágiles que no pueden procesarse con otros dispositivos convencionales.
Sierras.
Las sierras mecánicas más utilizadas pueden clasificarse en tres cate-
gorías, según el tipo de movimiento que se utiliza para realizar el corte:
de vaivén, circulares o de banda. Las sierras suelen tener un banco o
marco, un tornillo para sujetar la pieza, un mecanismo de avance y una
hoja de corte.
Útiles y fluidos para el corte.
Dado que los procesos de corte implican tensiones y fricciones locales y un con-
siderable desprendimiento de calor, los materiales empleados en los útiles de
corte deben ser duros, tenaces y resistentes al desgaste a altas temperaturas.
Hay materiales que cumplen estos requisitos en mayor o menor grado, como los
aceros al carbono (que contienen un 1 o 1,2% de carbono), los aceros de corte
rápido (aleaciones de hierro con volframio, cromo, vanadio o carbono), el carburo
de tungsteno y los diamantes. También tienen estas propiedades los materiales
cerámicos y el óxido de aluminio.
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