Mecanizado básico

En esta entrada nos encontramos frente al pan de cada día de un taller, las operaciones de mecanizado básico que van desde la medición hasta el limado.  Para afrontarlas deberemos apoyarnos en nuestras herramientas que ya presentamos brevemente en la parte final de la primera entrada sobre El Taller.

El trazado es el proceso por el que plasmamos sobre una superficie de la pieza las marcas y guías necesarias para realizar las actividades de mecanizado posteriores en base a las medidas y disposiciones dispuestas en los planos siendo una actividad de suma importancia ya que la exactitud y precisión de los trazos determinará el buen o mal resultado final.

Para ello nos serviremos principalmente del trazador o punta de trazar que, junto con la ayuda de escuadras, cartabones, reglas y reglas flexibles, obtendremos líneas sobre el material. Otra de las herramientas que emplearemos asiduamente será el granete con el que marcaremos puntos al clavar su punta en la superficie del material gracias a un martillo. Para realizar circunferencias y arcos podemos servirnos de los compases que pueden traer una punta o un acople para colocar nuestro trazador. Lo ideal es que cuando tracemos estemos trabajando sobre un mármol de trazar, una mesa plana y sin rugosidades que permite un trazado limpio y sin irregularidades. Cabe mencionar el gramil que, aunque no es muy común, es una herramienta de trazado con una punta en su extremo útil para marcar líneas rectas y líneas paralelas a una superficie deseada regulándose en altura a través de su brazo. Por último veremos una herramienta auxiliar de raro uso como es el calzo en v empleado para soportar piezas difíciles de trazar como tubos o macizos redondos y como objeto de referencia.

El control dimensional es fundamental ya que las piezas forman parte de un conjunto en el que tienen que encajar a la perfección por lo que es necesario llevar un control estricto sobre las medidas de los elementos. Para ello las primeras herramientas a las que solemos acudir con las reglas, cintas métricas y flexómetros recurriendo a calibres y micrómetros para casos que necesiten de mayor precisión como instrumentos de medición directa de longitudes ya sean rectas, diámetros exteriores o interiores o profundidades empleando variantes de las herramientas dichas o un alesómetro. Por otra parte podemos emplear herramientas de medición indirecta como son las galgas o los bloques patrón donde medimos por comparación o los calibres pasa-no pasa empleados en rara ocasión para verificar que las piezas se encuentran bajo tolerancia  y empleados sobretodo en fabricación. Por último no podemos olvidar el reloj comparador que nos ayuda a comprobar la homogeneidad de una superficie.

El limado consiste en el arranque superficial de viruta mediante una herramienta dentada llamada lima que, en función del trabajo a realizar, puede adquirir diferentes formas como veremos a continuación. Las limas se fabrican de acero y se templan para proporcionarles una mayor dureza premitiéndoles así rayar las superficies de otros aceros.

Según su forma apreciamos:
-Limas planas, son las limas clásicas con dos caras planas con dibujo en ambas e incluso en sus cantos manteniendo un ancho uniforme hasta casi su extremo donde sufren un ligero estrechamiento.
-Limas en caña, poseen una cara plana y otra formando un arco de modo que permiten su uso en caras planas y curvas con solo girar la herramienta.
-Limas de cola de ratón, son limas con formas muy variadas y finas cuya misión es la de realizar trabajos de precisión y apurado en piezas pequeñas o de alta calidad.
-Lima redonda, es especialmente útil para agujeros donde ha quedado la rebaba o soldaduras vistas que requieren de mantener cierto espesor de garganta.
-Lima cuadrada, se pueden emplear como una lima plana pero resultan de gran utilidad para definir esquinas a 90º.
-Lima triangular, se pueden emplear como una lima plana con la ventaja de que permiten trabajar sobre esquinas con ángulos inferiones a 90º.

Según su uso:
-Lima ordinaria, son las que hemos visto anteriormente.
-lima de carrocero, esta herramienta sirve también como herramienta de percusión y así ayudar a reparar golpes.
-Garlopa, es una lima dispuesta sobre un eje flexible que se adapta a las superficies complejas de la carrocería de los vehículos.

Según su picado:
-Picado simple, los dientes forman una fila diagonal sobre el eje de la lima.
-Picado doble, encontramos dos tallas perpendiculares entre sí que forman los dientes de forma intercalada.

Según su aspereza:
-Finas, la distancia y tamaño de los dientes es muy reducida para cortar menos material y realizar trabajos más finos y apurados.
-Medias, presentan una disposición intermedia con entre 12 y 18 dientes por cm2.
-Bastas, se emplean para trabajos severos de desbaste donde se debe trabajar mucho el material antes de su acabao.

El serrado manual consiste en un movimiento de vaivén de una sierra de arco, una hoja dentada montada sobre un arco generalmente de plástico que, en su movimiento de avance, arrastra parte del material, lo que entendemos como un corte por arranque de viruta. Además en nuestro taller podemos trabajar con la sierra de marquetería dispuesta de un arco más pronunciado y una hoja más fina o un hilo de acero. En algunas ocasiones debidas a piezas de dificil acceso o extraña forma deberemos recurrir al garrote, un hilo de acero con sujeciones en sus extremos que nos permite adaptar el corte a la forma de la pieza sin ninguna estructura auxiliar que nos moleste.

El taladrado es otro tipo de corte por arranque de viruta donde la hoja está dispuesta sobre la herramienta llamada broca y gira sobre su eje actuando como cuchilla en el material a perforar.

Tipos de taladros:

-Taladro de mano, es una herramienta portátil en forma de pistola con velocidad regulada por gatillo y sujeta por el propio operario por lo que podemos trabajar en cualquier ángulo. Hay que tener precaución con las muñecas en posible caso de quedarse la broca trabada.

-Taladro de mesa, este taladro es más robusto que el taladro de mano y más estable al situarse fijo sobre un soporte lo que nos limita el trabajo al eje vertical sobre una mesa móvil en altura y en rotación a la columna del taladro.

-Taladro de columna, es muy parecido al taladro de mesa con la diferencia de que el de columna tiene mayor tamaño y potencia de moto que cuenta con un pie y se situa directamente sobre el pavimento y cuenta con una mesa de trabajo de mayor dimensión por lo que permite trabajar a la vez con piezas de mayores dimensiones.

-Taladro de bandera, este taladro se emplea para las piezas de mayor dimensión de modo que su mesa carece de movimiento ya que es la cabeza del taladro la que se desplaza sobre la mesa para llegar a los puntos de taladrado.

La transmisión de la fuerza de giro en los taladros se puede realizar mediante una correa dispuesta entre el eje del motor y el eje de de la herramienta o por engranajes.

Los sistemas por engranajes tienen la ventaja de que la transmisión es perfecta sin pérdidas de fricción aunque cambiar la relación de velocidades resulta más compleja sobretodo cuando los engranajes no están en condiciones óptimas lo que produce roces que dificultan la operación. Así mismo los taladros con transmisión por polea son menos ruidosos y las pérdidas de fuerza por fricción no son notables si realizamos las operaciones del modo correcto.

Cuando trabajamos con brocas de gran diámetro nos encontramos con que las cabezas ajustables del taladro no abren sus bocas lo suficiente como para acogerlas, en estos casos debemos plantearnos el uso de los conos morse empleados en conjunto o por separado para adaptar el tamaño de la caña de la broca al eje del taladro pudiendo darse el caso de no necesitar dichos conos ya que la propia conicidad de la caña ajusta la broca junto a la ayuda del labio superior a colocar correctamente en la vía para terminar de asegurar la llegada del par de giro a la herramienta.

Según su forma y uso podemos apreciar diferentes tipos de broca como son:

-Broca estándar, con cierta conicidad para evitar roces y gripajes está provista de una entalla en forma de hélice que ayuda a la extracción de la viruta arrancada actuando como un tornillo de Arquímedes.

-Broca de pala, empleada en materiales blandos para realizar agujeros de gran diámetro.

-Broca de avellanar, tiene una conicidad más pronunciada y se emplea para avellanar, es decir, realizar una entalla al agujero para que pueda alojar la cabeza de un tornillo o tirafondo.

-Broca para centrar, presenta en su centro un tetón de menor diámetro pensado para abocar la broca y asegurar un buen centrado del agujero sobre un agujero previo o sobre un granete.

-Corona, cuando el agujero es muy grande o nuestra pieza forma el interior del material bruto, empleamos las cororas que sin hojas de sierra plegadas para formar un círculo.

Para afilar las brocas comunes debemos tener en mente dos datos. El primero es que las cuchillas deben formas un ángulo de unos 120º en la punta y el segundo es que el hilo debe estar casi plano, en torno a los 10º de inclinación como vemos en la imagen.

Para ello recurriremos a la esmeriladora de columna (esmeril) destinada exclusivamente para afilado de brocas, ya que en caso de emplear esa misma piedra con otros materiales podríamos contaminar el acero rápido de nuestra herramienta. El método consiste en aproximar la punta de la broca en ángulo de 30º respecto al esmeril para alcanzar el ángulo de 120º en la punta y procediento con un giro de muñeca para desbastar el hilo a continuación del filo.

Cuando empleemos un taladro debemos tener en mente que la herramienta gira y en su movimiento puede producir un arrastre, por ello hay que asegurarse de fijar correctamente la piezas, puesto que si se traba la broca y empiezan a girar solidarias pieza y broca, la primera se puede convertir en una cuchilla. Así mismo, es recomendable manejar el taladro sin guantes, ya que podría arrastrarnos hacia dentro al igual que si llevamos algún tipo de cadena, pulsera, reloj o incluso el pelo largo y suelto por lo que es preferible no contar con prendas susceptibles de ser arrastradas y a nosotros con ellas. Por otra parte hay que tomarse en serio las proyecciones de viruta que pueden dañarnos los ojos e incluso incrustarse en la piel por lo que el uso de guantes se recomienda cuando el taladro se encuentre parado. Así el método de trabajo con el taladro sería: primero fijar las revoluciones de trabajo cambiando la relación de los engranajes o la correa de posición, segundo presentar la broca en el eje con el adaptador pertinente, tercero posicionar la pieza en la mordaza y ésta en la mesa fijando y asegurando ambas, cuarto colocar la protección plástica frente a proyecciones y quinto proceder al taladrado si no hay elementos que pongan en riesgo el trabajo o la seguridad como puede ser un cepillo de limpieza sobre la mesa del taladro.

El roscado es un proceso por el que a una superficie cilíndrica se le talla un eje helicoidal ya sea en el interior de un agujero o en el exterior de una barilla para formar un sistemas de machihembrado de tornillo-tuerca. Esto se realiza gracias a unas herramientas de corte que mediante un movimiento de giro a la par que avanzan dan forma a los filetes.

Según su forma podemos apreciar varios tipos de roscas:

-Rosca métrica, es la más empleada en nuestro sector y está estandarizada en base al Sistema internacional. Se caracteriza porque sus filetes están formados por un triángulo equilátero y, por tanto, con ángulos de 60º en sus puntas redondeadas. Este tipo de rosca se define con la letra mayúscula M seguida de una cifra que hace referencia al diámetro nominal de la rosca pudiendo tener roscas con paso normal, grueso, fino y extrafino.

-Rosca Whitworth, se caracteriza por su filete con un triángulo isósceles con un ángulo de ataque de 55º. Regulada por norma DIN se nos presenta nominada por pulgadas inglesas y la encontramos en algunos vehículos de origen inglés u especialmente en tuberías.

-Rosca ACME, esta rosca no presenta ningún tipo de suavizado, sus caras son planas formando un ángulo de 30º entre ellas con una sección recta en la punta dando forma cuadrangular al filete.

-Rosca V aguda y rosca de cordón, son roscas destinadas a maximizar la fricción aumentando la superficie de contacto.

-Rosca de dientes de sierra, su función en mantener la tensión en un único sentido con sus filetes asimétricos.

Pero para emplear las roscas antes deben ser talladas para lo que emplearemos:

-Machos, el macho está dotado de una cuchilla en forma de tornillo que se introduce como tal en el agujero a roscar. Es conveniente realizar una entalla al agujero para facilitar la entrada de los machos, éstos suelen venir en juegos de 2 ó 3 para cada medida cada uno provisto de un filo más o menos agresivo de modo que la rosca se realiza en pequeños pasos. Una vez tenemos el macho colocado en el viramachos procedemos a girar en el sentido de las agujas del reloj dando una vuelta y retroceciendo un cuarto para desahogar la viruta cortada y repitiendo hasta realizar la longitud de rosca deseada.

-Cojinetes o terrajas, en este caso la cuchilla está dispuesta como una tuerca para tallar sobre una varilla de acero. Al igual que con los machos, conviene preparar el material con una pequeña entalla para facilitar el posicionamiento de la terraja. Para cada medida contamos con una única terraja que giraremos con ayuda del portaterrajas en sentido horario una vuelta volviendo un cuarto para limpiar la viruta generada como en el caso anterior.

Y con esto concluye esta entrada sobre las operaciones de mecanizado básico a modo de guía que con el paso del tiempo conoceremos y no se nos olvidará como montar en bicicleta ya que vamos a estar trabajándolas y mejorando continuamente.

     Un saludo, Luis Vallejo López, administrador del blog.