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UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE 1

FABRICACIÓN

MECÁNICA

Ciclo Formativo: SOLDADURA Y CALDERERÍA

Módulo: 0092 MECANIZADO

UNIDAD DE TRABAJO Nº2

OPERACIONES DE DESBASTE

LIMADO

El limado es uno de los procedimientos más antiguos que se realizan por arranque

de viruta. Su objeto es desbastar, o desbastar y acabar las superficies de aquellas piezas

que por su forma irregular o volumen exagerado no pueden mecanizarse en máquinas

herramientas, o que, por el contrario, resulta más económico el empleo de la lima.

El limado es un trabajo de producción muy pequeña. Podemos decir, pues, que

limado es una operación que tiene por fin rebajar, pulir o retocar piezas metálicas y

arrancar así pequeñas porciones de material en forma de virutas o limaduras.

Limas. La lima es una barra de acero templado, de superficie áspera, cuyo objeto

es rebajar y pulir metales.

Partes de una lima. Las principales partes de una lima son: cuerpo, punta y espiga

o cola

Elementos característicos de la lima. Los elementos característicos de la lima

son: la forma, el tamaño, el picado, ángulos del diente y grado de corte.

Forma. Por la forma de una línea se obtiene la figura geométrica de su sección

transversal. Las formas normales de las limas son:

Plana: La sección transversal es rectangular. Si tiene punta se llama carleta o

plana de punta; y si no la tiene, plana paralela. Las limas planas son las de uso

más general en el taller.

Cuadrada: Se emplean para agujeros, chaveteros, superficies planas, etc.

Redonda: Se emplea para superficies cóncavas, agujeros, etc.

Media caña: La sección es un segmento circular. Con la cara plana, se pueden

ejecutar los mismos trabajos que con las limas planas. Se emplean para ángulos

cóncavos de menos de 60º. La parte circular se emplea para superficies curvas

cóncavas, y para grandes agujeros circulares u ovalados.


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Triangular: La sección es un triángulo equilátero. Se presta muy bien para

ángulos mayores de 60º y para limar superficies planas de precisión.

Formas especiales: Además de las formas normales que acabamos de ver, se

fabrican limas de hoja de cuchillo, de hoja de salvia, de lengua de pájaro, de

doble cuchillo, para superficies cóncavas o convexas de difícil factura, para

repasar roscas y otras aplicaciones.

Tamaño. Se entiende por tamaño de una lima la longitud del cuerpo expresada en

pulgadas inglesas. Los tamaños más corrientes de las limas son: 3”, 4”, 5”, 6”, 8”, 10”, 12” y

14”. En general, la lima debe ser más larga que la superficie que se ha de limar. Picado. Se llama picado a la rugosidad de la lima. El picado puede ser:

- Sencillo: El producido por una serie de entallas o ranuras paralelas. Tiene una

inclinación respecto al eje de la lima de 70º.

Las limas con este picado se emplean ordinariamente para trabajar metales blandos

como plomo, cobre, estaño, aluminio, etc.

Picado sencillo

- Doble: Es aquél en el cual, encima de un picado sencillo, se hace otro de menor

profundidad y transversal al primero. El ángulo de este segundo picado respecto al eje de

la lima es de unos 45º. Son más adecuadas para trabajos de ajuste.

Picado doble


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Ángulos de los dientes. Cada diente de la limase comporta como una autentica

herramienta de corte con sus ángulos característicos:

α = ángulo de incidencia

β = ángulo de filo

= ángulo de desprendimiento

Estos ángulos deben ser distintos según los materiales a trabajar.

Para materiales duros, el ángulo de desprendimiento llega a ser negativo.

Grado de corte. Del picado depende también el grado de corte. Se entiende por

grado de corte, el número de dientes que entran por centímetro cuadrado de superficie

picada.

Varía entre 18 y 1200 dientes por centímetro cuadrado.

Según el grado de corte, se distinguen tipos de lima, denominadas:

- Limas bastas. A

- Limas semibastas. B

- Limas entrefinas. C

- Limas finas. D

Aun para la misma denominación de basta, sencilla, entrefina y fina, el grado de

corte es proporcional al tamaño de la lima. Ejemplo, una lima basta de 12” tiene menos

dientes por cm2 que otra lima basta de 4”.


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MECANIZADO POR ABRASIÓN EN CONSTRUCCIONES METÁLICAS

El mecanizado por abrasión consiste en el arranque de pequeñas partículas de

material, proyectando o frotando sobre éste unos productos llamados abrasivos, cuyos

diminutos cristales de agudas aristas actúan como elementos cortantes.

Las partículas arrancadas son de forma irregular y de tamaño pequeñísimo, del

orden de 0,001 milímetro y menos. No obstante como son muchos los cristales abrasivos

que trabajan a la vez, se logra arrancar una considerable cantidad de material.

Generalmente, los abrasivos se emplean en la industria de alguna de las siguientes

maneras:

a) En forma de muelas giratorias montadas en máquinas apropiadas, como son las máquinas-herramientas denominadas electroesmeriladoras, bien sean fijas o portátiles.

b) En forma de prismas de piedra para usar a mano. c) Fuertemente adheridos a un soporte de tela o papel, constituyendo la lija, de

todos conocida. Se utiliza a mano o en máquinas. d) En polvo que se proyecta con aire a presión contra las piezas o se frota sobre

ellas.

MUELAS ABRASIVAS

CLASIFICACIÓN DE LAS MUELAS

Constituyen dos grandes grupos:

Muelas naturales.

Muelas artificiales.

DESCRIPCIÓN

Las que se montan en las electroesmeriladoras tiene casi siempre forma de disco,

de diámetro comprendido entre 150 y 400 milímetros y de espesor entre 15 y 60

milímetros. Están constituidas por dos elementos:

El abrasivo o parte cortante formado por granos de materias muy duras, capaces de arrancar virutas de otros materiales, merced a las aristas vivas que poseen.

El aglomerante, que es una especie de cemento que une los granos de abrasivo y da forma a la muela.

MODO DE ACCIÓN DE LAS MUELAS

Aunque cada muela está compuesta por millones de granos de abrasivos, si

consideramos cada uno de ellos por separado, podremos observar que se comporta como


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un útil, con sus aristas cortantes, que arranca finas partículas de metal, de la misma forma

que lo hace una lima, una lija o un cincel.

Cuando a consecuencia del continuado trabajo, las aristas cortantes se desgastan,

los granos se fraccionan o se desprenden del aglomerante mezclándose con las partículas

del metal arrancado, dando lugar a la aparición de nuevos con sus aristas vivas como si

estuviesen recién afiladas.

Muelas naturales

Son piedras naturales talladas en forma de rueda. Están compuestas por abrasivos

como el sílice, la arena o el asperón y su aglomerante suele ser materias silíceas.

Se emplean, sobre todo, para el afilado de herramientas cortantes, como útiles,

cuchillos, tijeras, etc. Rara vez son utilizadas en la industria mecánica. Trabajan casi

siempre sumergidas en agua, por lo que son conocidas también como muelas de agua.

Muelas artificiales

En su construcción se emplean abrasivos y aglomerantes casi siempre artificiales,

aunque también pueden ser naturales. Tanto su composición, como la forma y tamaño,

dependen del trabajo a que se destinen, que es siempre muy variado.

CARACTERÍSTICAS DE LAS MUELAS

Las propiedades de una muela están determinadas por las siguientes

características:

Clase de abrasivo.

Grano o tamaño del abrasivo.

Grado de dureza de las muelas o fuerza con que el grano es retenido por el aglomerante.

Estructura o disposición más o menos espaciada de los granos.

Clase de aglomerante. La simbología para definir las características de las muelas responde a la

nomenclatura Norton, que es sin duda, la más clara y más adoptada en la industria.

Abrasivo

Puede ser natural o artificial. Entre los naturales se pueden citar como más

importantes: el esmeril, el corindón y el diamante.

Los artificiales más utilizados son: el alundum (óxido de aluminio) y el carborundum

o cristolón (carburo de silicio). El alundum se representa por la letra A y el carborundum

por la letra C.


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Criterio general de selección. La selección del abrasivo dependerá del material que

se haya de esmerilar, según la siguiente regla:

El alundum o electrocorindón se emplea para trabajar los aceros y el carbono y los

aceros rápidos, y el carborundum para la fundición, latón, aluminio y para el afilado de las

herramientas de carburo metálico.

Grano

El tamaño del abrasivo se indica por un número comprendido entre 4 y 600, que

corresponde al número de mallas por pulgada que tiene el tamiz por el que pasa al ser

cribado. Por tanto, cuanto mayor es el número, menor es el grano.

Tamaño Número

de mallas

Muy basto 4 - 10

Basto 12 – 24

Medio 30 – 60

Fino 70 – 120

Muy fino 150 – 240

Extrafino 280 – 600

Grado

MATERIAL

DURO

MATERIAL

BLANDO

ABRASIVO

DURO

ABRASIVO

BLANDO

CRITERIO GENERAL DE ELECCIÓN

DESBASTADO GRANO BASTO

AFINADO GRANO FINO

A MAYOR DUREZA

DEL MATERIAL

MENOR TAMAÑO

DEL GRANO


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Indica la dureza de la muela; pero no la del abrasivo, sino la capacidad del

aglomerante para retener el grano. Se representa mediante una letra de la E a la Z, que

indica, de menor a mayor, el grado de cohesión de los granos.

GRADO DUREZA LETRAS

Muy blando E F G

Blando H I K

Mediano L M N O

Duro P Q R S

Muy duro T U W Z

Estructura

Señala el espacio o separación que hay entre los granos. Se expresa por un número

comprendido entre 0 y 12, aumentando la separación a medida que aumenta el número.

Así, se puede decir:

Cuando la separación es grande, la estructura es abierta. Cuando el espacio es pequeño, la estructura es cerrada.

ESTRUCTURA NÚMERO

GRANOS MUY JUNTOS

0-1-2-3

GRANOS NO MUY

SEPARADOS 4-5-6

GRANOS MUY SEPARADOS

7-8-9-10-11-12


MATERIAL

DURO

MUELA

BLANDA

BLANDA

MUELA

DURA

MATERIAL

DURO


DESBASTADO

DESBASTADO

ESTRUCTURA

ABIERTA

DESBASTADO

AFINADO

DESBASTADO

ESTRUCTURA

CERRADA

DESBASTADO


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Aglomerante

Es el que une los granos y determina la resistencia a la rotura de la muela. Los más

usados son:

Cerámicos (vitrificados). Las muelas resultan porosas, frágiles y producen bastante calor.

Silicatos. Para muelas blandas, poco porosas. Calientan poco las piezas.

Elásticos (goma, caucho, baquelita). Las muelas pueden ser muy delgadas. No comunican calor, resisten bien al choque y admiten elevadas velocidades.

Las características de las muelas vienen impresas por el fabricante en los papeles

amortiguadores, adheridos en sus laterales. Cabe destacar como muy importantes,

además de las anteriores, la del número de revoluciones por minuto a que debe girar como

máximo cada muela y las dimensiones: diámetro y espesor de la muela y diámetro del

orificio.

DESCRIPCIÓN DE LAS MÁQUINAS

ELECTROESMERILADORA

Es una máquina muy sencilla que esencialmente consta de:

Un motor eléctrico, cuyo eje, de acero al cromo, sobresale por ambos lados, en

donde se montan las muelas abrasivas, que suele ser: una basta, de grano

grueso para desbastar, y otra fina, de grano fino, para el acabado de las piezas.

En el propio motor eléctrico van acoplados:

NATURALEZA AGLOMERANTE

SÍMBOLOS

VITRIFICADO NINGUNO

VITRIFICADO B Y DERIVADOS

B BE - BA

SILICATOS S

BAQUELITA Y DERIVADOS

T2 T2H

CAUCHO R

GOMA LACA Y DERIVADOS

L - V


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Dos carcasas de fundición o de chapa de acero para protección de

seguridad. Dos pantallas de cristal para evitar proyecciones de partículas al operario. Dos soportes de apoyo para las piezas que se han de trabajar.

Una columna de fundición, robusta y de ancha base, para asegurar el buen

funcionamiento sin vibraciones. Sobre ella va el motor, acoplado rígidamente con

tornillos. En este caso se llaman electroesmeriladoras de columna. Suelen tener

hecho, en la propia fundición de la columna, un pequeño depósito para contener

agua, para el enfriamiento de las piezas.

Las de sobremesa se montan sobre el banco de trabajo o un soporte hecho al

efecto.

Existen también electroesmeriladoras portátiles, muy prácticas para el repasado

de soldaduras, desbarbado, preparación de bordes, etc., en piezas cuyo manejo

resulta imposible o muy dificultoso, por su peso o volumen.


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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

La electroesmeriladora se caracteriza principalmente por:

Diámetro máximo de las muelas.

Diámetro del eje portamuelas.

Número de revoluciones por minuto.

Potencia del motor en C.V.

APLICACIONES

La electroesmeriladora es una máquina-herramienta muy poco precisa, por lo que

se utiliza principalmente para:

El afilado a mano de herramientas: brocas, puntas de trazar, cinceles, granetes, etc.

El rebajado tosco de algunas piezas templadas o que no exigen ninguna precisión.

El desbarbado de piezas de fundición o preparado de bordes para soldadura.

TRABAJO EN LA ESMERILADORA

MONTAJE DE LAS MUELAS

Es una operación muy importante que se debe realizar con el mayor cuidado, ya

que de ello depende no sólo la rotura de una muela y de la pieza que se trabaja, sino,

también, hasta la propia vida del operario o de los que están cerca de la máquina.

Deben tenerse en cuenta las siguientes instrucciones:

Antes de montar la muela, ha de ser cuidadosamente inspeccionada. Para ello se

golpea ligeramente con un mazo de madera para escuchar su sonido. En el caso

de un sonido característico de <cascada> debe rechazarse, pues es señal de

estar rajada.

Asegurarse de que la velocidad de rotación de la muela corresponde con las

revoluciones de la máquina.

Una vez comprobada, se monta la muela en el eje, en el que debe entrar

ligeramente holgada, entre dos platillos del mismo diámetro, colocando entre

éstos y la muela unos discos de papel secante, cuero o caucho, con los que se


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consigue repartir y amortiguar mejor la presión y asegurar una gran superficie de

contacto.

El aprieto debe hacerse con cuidado, procurando que la presión no sea

excesiva.

Para evitar que la muela se afloje, el eje lleva en su lado derecho una rosca a

derechas, y en el lado izquierdo una rosca a izquierdas. De este modo, el giro

mismo de la muela tiende a apretar las tuercas. Con el fin de facilitar el aprieto o

aflojamiento, el eje de la máquina tiene, en uno de sus extremos, normalmente,

dos caras planas para ajustar una llave, mientras con otra se aprieta o se afloja

la tuerca que interesa.

MORMAS DE EMPLEO

Como el trabajo en la electroesmeriladora, en general, se realiza sujetando la pieza

con la mano y, por otro lado, como la muela es una herramienta frágil que requiere ciertos

cuidados, es conveniente tener en cuenta las siguientes precauciones:

Emplear con preferencia la periferia de la muela, pues, de lo contrario, se

desgastan irregularmente las caras laterales.

Apoyar la pieza o herramienta que se va a esmerilar, siempre que se pueda,

sobre el soporte, el cual debe estar rígidamente sujeto y lo más próximo posible

a la muela.

La pieza o la herramienta se debe aproximar lentamente a la muela, nunca con

brusquedad.

Durante el esmerilado, la presión debe ser ligera, y la herramienta debe

desplazarse con la misma presión a todo lo ancho de la muela.

Interrumpir frecuentemente el afilado para enfriar la pieza, ya que el

calentamiento puede destemplarla.

Utilizar cada muela adecuadamente: la de grano grueso para desbastar, y la de

grano fino para el acabado.


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Las muelas destinadas al afilado de herramientas jamás deben emplearse para

esmerilar otros materiales o desbastar piezas.

Las herramientas de metal duro sólo pueden afilarse en las muelas especiales

de carborundo, que deben quedar reservadas exclusivamente para tales

herramientas.

REACONDICIONAMIENTO DE LAS MUELAS

Cuando una muela trabaja en buenas condiciones, tiene sus granos con aristas

vivas que arrancan fácilmente el material. Durante el trabajo, las aristas se redondean y la

penetración se hace cada vez más difícil. La muela apenas arranca virutas, no hace más

que rozar sobre el material. Entonces se dice que la muela está embotada.

Otras veces, por una mala utilización, la muela presenta una superficie irregular que

dificulta su empleo y produce vibraciones.

En ambos casos, se hace necesario volver a poner la muela en condiciones de

efectuar su trabajo satisfactoriamente, para lo cual se debe repasar la periferia de la muela

hasta que presente una superficie regular, con granos de corte activo y perfectamente

concéntrico.

Para reacondicionar las muelas, se emplean las siguientes herramientas: moletas,

diábolo y diamante.

Moletas

Constan de varios discos metálicos dentados, que giran locos sobre un eje

soportado por un mango. Los discos pueden tener distintas formas.

Se usan pasando los discos con una ligera presión por todo el espesor de la muela.

Su aplicación principal es para muelas de grano grueso.

Diábolo

Es una pequeña muela dura de grano grueso, que gira sobre un eje sujeto por dos

mangos. Se aplica oblicuamente contra la muela.

Se usa para repasar muelas de grano medio.

Debe usarse dando pasadas finísimas, respetando escrupulosamente un ángulo de

caída de unos 15º, para evitar que el diamante salte del soporte.

Sólo ha de emplearse para un repaso final en muelas ya desbastadas con otros

instrumentos.


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NORMAS DE SEGURIDAD

La electroesmeriladora es una máquina muy peligrosa, que exige mucha atención y

cuidado, por las altas velocidades que alcanzan las muelas y por su fragilidad. Por ello es

conveniente:

Colocarse, siempre que sea posible, a un lado de la muela, no enfrente de ella,

para evitar accidentes en caso de rotura posible, aunque poco frecuente, que

daría lugar a la proyección de los trozos a gran velocidad.

No montar jamás una muela, cuya velocidad de rotación sea inferior a la de la

máquina; podría desprenderse algún trozo a causa de la fuerza centrífuga.

Repasar la muela cuando esté defectuosa, ya que, además de realizar un mal

trabajo, los desequilibrios pueden provocar su rotura por vibraciones.

No golpear las muelas, ni ejercer excesiva presión sobre ellas, ya que son

frágiles y pueden agrietarse.

Para trabajar los extremos de pletinas o barras largas y delgadas, no acercarlas

en posición radial a la muela y, menos aún, bruscamente; el choque es brutal y

peligroso.

No aproximar las manos a la muela; si la pieza es pequeña, cogerla con unos

alicates o entenallas.

Trabajar siempre con las carcasas de protección montadas.

Usar siempre gafas o la pantalla protectora.

BURILADO Y CINCELADO

Objeto del burilado y cincelado

Tiene por objeto:

- Trocear o cortar en trozos, chapas o perfiles delgados sin desprendimiento de

viruta;

- Rebajar el sobremetal en una parte determinada por desprendimiento de virutas.

Esto se logra por medio de una herramienta provista de un filo adecuado llamado

cincel o cortafrío, por la acción violenta de un martillo o maza ordinario o de un martillo

neumático.

Rebajar con cincel


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Cincel o cortafrío

El cortafrío o cincel es un útil cortante en forma de cuña y de acero duro templado

en la punta. Se suele fabricar de barras rectangulares de distintos tamaños según el

trabajo a que se destine. La longitud más corriente es de unos 150 mm.

Sus partes principales son la cabeza, el cuerpo, y el filo.

Cortafríos o cincel

Partes del cincel

Cabeza.- Es la parte en que se golpea

Esta parte del cortafrío debe ser de pequeña superficie y de forma cónica y

bombeada, para evitar que se formen rebabas que puedan lastimar las manos del operario

e incluso la cara o los ojos, si se desprenden bruscamente durante el trabajo. En la figura

se muestran formas correctas y defectuosas de las cabezas.

Cabezas de los cortafrios


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Cuerpo

El cuerpo o parte central por donde se agarra debe ser de sección rectangular u

oval, para que pueda dolminarse y no ruede o resbale en la mano, como podría ser si

fuese circular. A veces se emplean otros perfiles, sobre todo el hexagonal.

Filo o extremo de corte

El filo es la parte más importante del cortafrío, no solamente porque con ella se

realiza directamente el trabajo, sino porque, de no estar perfectamente afilado y templado,

no daría un buen rendimiento y produciria un trabajo defectuoso.

La arista cortante o filo debe tener un ángulo conveniente, según el material que se

trabaje.

Para fundición y bronce, este ángulo debe ser de 60º a 70º.

Para acero dulce y otros materiales de 50ºa 60º.

Ángulos de filo

Buril y gubia

Son formas especiales de cortafrío y se emplean para trabajos más específicos,

como abrir canales rectos o curvos.

Buril

Al revés del cortafrío, tiene la arista cortante en sentido transversal a la sección del

cuerpo. Tiene, por consiguiente, la longitud del filo mucho menor, por cuyo motivo se

emplea para abrir canales o ranuras.

Para que no roce con las caras de las canales que abre, sobre todo cuando son

profundas, la parte inmediata al filo es algo más estrecha.

Esta parte debe estar bien alineada con el cuerpo del buril y la arista cortante debe

quedar perfectamente perpendicular al eje del cuerpo.

Buril


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Gubias

Son útiles muy semejantes al buril, o al cincel pero su boca o filo suele ser

redondeado. Pueden ser de formas variadas según el trabajo a que se las destine: ranuras

de engrase, canales, etc.

Gubias

Modo de cincelar

La pieza se sujeta fuertemente al tornillo de banco. Si el trabajo ha de ser duro,

procúrese emplear el tornillo articulado o al menos el tornillo paralelo de acero forjado – no

de fundición – y robusto.

El operario se coloca con el pie ligeramente adelantado y el cuerpo mantenido a

plomo, pero sin rigidez y acompañado algo a la acción del martillo.

Posición para cincelar y ángulos de posición del cincel: a, excesiva inclinación;

b, pequeña inclinación.


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PRECAUCIONES A OBSERVAR EN LOS TRABAJOS DE CINCELADO

- Al golpear con el martillo hay que fijar la mirada al filo de la herramienta y nunca

a la cabeza.

- Para evitar accidentes con los trozos de material desprendidos, hay que

proteger los ojos con gafas apropiadas.

- Si en un mismo banco trabajan varios operarios hay que colocar pantallas

protectoras entre cada uno.

- Cuando el corte se aproxima a las esquinas de la pieza, hay que disminuir el

número de golpes de martillo por minuto y la fuerza de los mismos con el fin de

evitar que la viruta se desprenda violentamente.


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METROLOGÍA

NECESIDAD DE LA METROLOGÍA

En general, durante el proceso de fabricación de una pieza es necesario controlar:

1º Sus dimensiones (diámetros, longitudes, ángulos, etc.).

2º El estado de las superficies (planidad, circularidad, etc.).

3º Sus características mecánicas (resistencia, dureza, etc.).

4º Su temperatura (en casos de precisión para evitar falsas medidas, en tratamientos

térmicos, etc.).

Es tal la importancia de la metrología que, sin lugar a dudas, se puede afirmar que el

éxito o el fracaso de un producto fabricado depende de la mayor o menor rigurosidad con

que interviene la misma.

El operario que realiza las piezas con herramientas manuales o sobre máquina, ha

de disponer de los instrumentos necesarios y con la calidad suficiente (reglas, calibres pie

de rey, micrómetros, etc.) para que, auxiliándose de ellos pueda obtener una pieza con la

precisión que el plano indique.

CONTROL

Controlar una pieza es averiguar si reúne las condiciones que se exigen en el

plano.

El control se lleva a cabo en todo el proceso de fabricación de una pieza. Así, entre

otras cosas, será necesario controlar:

- Las medidas del material antes de la mecanización.

- Las dimensiones lineales, angulares, planidad, etc., durante la mecanización y al

final de la misma.

- Su posición en el montaje.

La ciencia que se encarga del estudio de estas mediciones se denomina metrología.

Cuando la ciencia sólo se ocupa de las dimensiones, generalmente lineales y

angulares, recibe el nombre de metrología dimensional

El control de una pieza puede hacerse: midiendo o

verificando


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MEDIR. Es controlar una pieza comparándola con la unidad de medida. Para ello se

emplean aparatos de medida, generalmente, con trazos o divisiones. En el caso de que la

pieza tenga errores, queda determinado el valor de los mismos.

Ejemplo: Se desea construir piezas de una longitud comprendida entre 19 y 21 mm.

Un operario ha obtenido piezas A y B, (fig.1).

(Fig.1)

La pieza A mide 20 mm

La pieza B mide 23 mm

Se puede afirmar que la pieza A es correcta, mientras que la pieza B no lo es

porque tiene 2 mm. Más que la mayor medida exigida.

En definitiva, el control de la pieza se ha hecho mediante una medición, por haber

utilizado una regla graduada y quedar determinado el error de la pieza B.

VERIFICAR. Es comprobar si el trabajo realizado sobre una pieza es o no correcto,

sin aclarar el valor de los posibles errores cuando los haya. Para ello se compara la pieza

con una plantilla modelo.

Ejemplo: SI se desea verificar las piezas representadas en la fig.1, se comparan con

las plantillas P1 y P2, procediendo como se observa en la fig.2.

(Fig.2)


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La pieza A es correcta por ser menor que P1 y mayor que P2.

La pieza B no es correcta por ser mayor que P1.

Por haber utilizado plantillas y no conocer el error que tiene la pieza B, se ha

realizado una verificación.

CONDICIONES NECESARIAS PARA CONTROLAR CORRECTAMENTE UNA

PIEZA.

Para que el control de una pieza presente las máximas garantías ha de realizarse en

las condiciones siguientes:

1º La pieza debe estar libre de rebabas. En la fig.3 no se está realizando un control

correcto.

(Fig.3)

2º Las superficies de la pieza y del instrumento han de estar limpias y en perfecto

contacto. En la fig.4 se observa suciedad entre el instrumento de control y la pieza: la

medición no es correcta.

(Fig.4)


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3º. El instrumento de control debe estar en buen estado. En la fig.5 (a y b) se

observa que los instrumentos de control están defectuosos.

(Fig.5)

4º. Cuando el control es de mucha precisión, hay que hacerlo a la temperatura de

20º C. Si una pieza se ha calentado excesivamente durante la mecanización, sus

dimensiones han aumentado de tamaño; debe procurarse enfriar la pieza antes de

proceder a su control.

INSTRUMENTOS DE MEDIDAS LONGITUDINALES

GENERALIDADES

Medir una longitud es determinar la distancia en línea recta comprendida entre dos

caras, dos generatrices o dos aristas de una pieza,

Esta definición puede hacerse extensiva, además, a la distancia entre líneas o puntos

marcados sobre una pieza.

Para medir una pieza hay que compararla con la unidad de medida, empleando para

ello aparatos de medida con trazos o divisiones.

La precisión que exige el plano será la que determine el aparato que interesa elegir.

Los instrumentos de medida directa que se estudian aquí son:

Metros. Reglas graduadas. Calibres pie de rey. Calibres sonda.

APRECIACIÓN Y ESTIMACIÓN

En un instrumento de medida se llama apreciación a la menor medida que puede

leerse con dicho instrumento.

Una regla que esté graduada de milímetro en milímetro tendrá, por tanto, una

apreciación de un milímetro.

Recibe el nombre de estimación, la lectura que se da por aproximación cuando la

medida no coincide con la apreciación del instrumento.

En la fig.6 se está realizando una medida con un metro y se ve que la longitud de la

misma es algo mayor de 20 milímetros, si se dice que la pieza mide 20 milímetros y medio,

es porque se ha hecho una estimación de medio milímetro.


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(Fig.6)

METROS

Son los instrumentos más simples para medidas longitudinales. Hay varios tipos que

se destinan a aplicaciones diversas. En todos ellos, el origen coincide con el primer trazo, o

sea, con el milímetro cero.

Se clasifican en plegables y flexibles.

Los metros plegables (fig.7), empleados en construcción mecánica, son láminas de

acero o de duraluminio

(Fig.7)

La graduación es a trazos o divisiones hasta del orden del milímetro. Algunos

también van graduados en el borde opuesto con trazos en pulgadas y fracciones de la

misma.

Generalmente se pliegan o se abren, de decímetro en decímetro, mediante una

articulación.

Como se desajustan en dicha articulación con relativa facilidad, en su empleo no se

exigirán mediciones de gran exactitud.

Los metros flexibles son cintas flexibles de acero de uno o dos metros de longitud,

que van graduadas en milímetros y a veces también en pulgadas y fracciones de la misma.

Son los más empleados en el taller mecánico (fig.8).

En su origen van provistos de un gancho, para facilitar la coincidencia del cero con

las aristas de las piezas. Este gancho es ligeramente desplazable para que su coincidencia

Con el cero se origine siempre, tanto en el caso de la (fig.9) como en el de la (fig.10).

Con el metro de la (fig.8) se pueden realizar medidas interiores operando como se

aprecia en la (fig.11). La medida ha de leerse en la ventanilla V que se observa en la

(fig.8).


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(fig.8)

(fig.9)

)

(fig.10) (fig.11)

REGLAS GRADUADAS

Las reglas graduadas (fig.12) son prismas rígidos de acero templado y sección

rectangular (algunas van biseladas), en las que se graban trazos o divisiones en milímetros

o medios milímetros sobre el borde de una cara y, a veces, en pulgadas y fracciones de

pulgada por el otro borde. Las reglas graduadas de taller tienen una longitud comprendida

entre 200 y 500 mm.


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(Fig. 12)

TIPOS Y MODOS DE EMPLEO. Al igual que en los metros, la arista extrema de las

reglas coincide precisamente con la primera graduación, al objeto de poder ser utilizadas

en lugares donde la línea de referencia no se presente accesible, como se observa en la

(fig.13)

Si en la (fig.12) se desea facilitar y obtener una mejor coincidencia del milímetro

cero con la arista A-A, puede utilizarse un elemento auxiliar de tope T (figs. 14 y 15) sobre

el cual hará contacto la regla.

(Fig.13) (Fig.14)

(Fig.15)


FABRICACIÓN

MECÁNICA



(Fig.16) (Fig.17

Las reglas graduadas de tacón (figs. 16 y 17) no precisan el elemento auxiliar para

garantizarla coincidencia del cero con la arista de referencia.

Tanto los metros como las reglas graduadas se colocarán paralelos a la línea cuya

medida se trata de conocer.

NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE METROS Y REGLAS GRADUADAS.

- Se colocarán siempre separados de las herramientas de corte y demás

aparatos durante el trabajo.

- Guardarlos en cajas apropiadas.

- Evitar golpes para no deformar los cantos.

- Engrasarlos regularmente y mantenerlos limpios.

- Eliminar las rebasas de las piezas antes de su medición.

CALIBRE PIE DE REY O CALIBRADOR

Los calibres pie de rey o calibradores son reglas graduadas de tacón, a las que se le

ha adicionado una corredera. Esencialmente están constituidos por la citada regla, cuyo

tacón forma la boca fija del aparato, y la corredera que se desliza por la regla, forma la

boca móvil (fig.18).

Todos los calibres llevan en la corredera una graduación especial que recibe el

nombre de Nonio (nonus) o Vernier, ya que su invento se lo atribuyen unos al portugués

Pedro Núñez (siglo XVI) y otros al francés Vernier (siglo XVII). Esta graduación especial

permite efectuar medidas con el calibre, prácticamente has de 0,02 mm de apreciación.

Las apreciaciones dependen del número y disposición de las divisiones que se efectúen.

(Fig.18)


FABRICACIÓN

MECÁNICA



CARACTERÍSTICAS DE UN CALIBRE PIE DE REY

El calibre pie de rey tiene características propias, que determinan en cada caso su

tipo y empleo. Las características más sobresalientes son:

- Longitud de la regla graduada. Esta característica da solamente una idea de su

capacidad (200, 250, etcétera, mm). Se llama capacidad a la máxima medida que puede

realizarse utilizando el nonio.

- Tipo de nonio. Esta característica concreta su apreciación. (1/10, 1/20, y 1/50

son los más empleados).

- Material y tonalidad superficial. Indica la clase de material con el que fue

construido y el aspecto de su superficie (acero inoxidable, en mate, etc.).

- Forma especial. Indica, generalmente, la forma de sus bocas (bocas en punta,

curvas, etc.).

- Otras particularidades que se pueden reseñar son: si está equipado con tornillo

de aproximación, si dispone del reloj indicador, etc.

NONIO

Del tipo de nonio que el calibre lleva grabado en la corredera depende la apreciación

y precisión de las medidas que se pueden realizar. Téngase en cuenta que el tipo de nonio

que el calibre lleva grabado en la corredera es función de la calidad de acabado del

instrumento.

Los tipos de nonios de los calibres pie de rey permiten apreciar lectura del orden:

0,1 mm, 0,05 mm y 0,02 mm.

Nonio de apreciación 1/10 = 0,1 mm. Como se observa en la (fig.19), se toman 9

divisiones de la regla, es decir, 9 mm, y se dividen en la corredera en 10 partes iguales.

(Fig.19)

El valor de una división de la regla será, naturalmente, de 1 mm y el valor de una

división de la corredera será de 9/10 = 0,9 mm.

La apreciación del calibre será la diferencia entre una división de la regla y una

división de la corredera (fig.20).

Apreciación = 1 - 0,9 = 0,1 mm


FABRICACIÓN

MECÁNICA



(Fig.20)

Así, si se acciona la corredera hacia la derecha hasta que su trazo o división uno

coincida con el trazo uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,1mm y, por

consiguiente, las bocas del calibre también se habrán separado el mismo valor.

Si se hace coincidir la línea 2 de la corredera con la línea o trazo número 2 de la

regla, las bocas del calibre se habrán abierto 2 × 0,1 = 0,2 mm, y así sucesivamente.

(fig.21)

(Fig.21)

Si se hace coincidir la línea cero de la corredera con la línea uno de la regla,

también coincidirá la división 10 de la corredera con la 10 de la regla, y por lo tanto el

calibre se habrá abierto 1 mm, como se deduce de la (fig.19).

Para efectuar una lectura en un calibre con nonio 1/10, cuando la línea cero de la

corredera no coincide con ninguna línea de la regla, como se observa en la (fig.22), se

procede del siguiente modo:

(Fig.22)

1. Se leen en la regla todos los milímetros enteros que hay antes de la línea cero

del nonio (en este ejemplo 49 mm).

2. Se mira a continuación qué línea del nonio coincide con una de la regla (en este

ejemplo corresponde a la 4)


FABRICACIÓN

MECÁNICA



Aplicando los conocimientos expuestos, la medida será de 49,4 milímetros

Nonio de apreciación 1/20 = 0,05 mm. Se toman 19 milímetros de la regla y se

divide esa longitud en la corredera, en 20 partes iguales, (fig.23)

(Fig.23)

Para obtener la apreciación se operará como se ha hecho en el nonio de

apreciación 1/10.

Valor de una división de la regla = 1 mm.

Valor de una división del nonio = 19/20 = 0,95 mm.

La apreciación será: 1- 0,95 = 0,05 mm (fig. 24)

(Fig.24)

Si se desplaza la corredera hacia la derecha hasta que la línea número uno de la

misma coincida con la número uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,05

mm y, por consiguiente, las bocas del calibre se habrán abierto el mismo valor.

Cuando coincida la línea número 2 de la corredera con la línea número 2 de la regla.

Las bocas del calibre se habrán abierto 2 × 0,05 = 0,1 mm. (fig.25) y así sucesivamente.

(Fig.25)


FABRICACIÓN

MECÁNICA



Para facilitar la lectura, el nonio se graba de forma que las líneas largas indiquen las

decimas y las cortas las medias decimas.

En la (fig.26) se puede leer 95,35 mm.

(Fig.26)

Nonio de apreciación 1/50 = 0,02 mm. Se toman 49 milímetros de la regla y se

divide esa longitud en la corredera de 50 partes iguales, (fig.27).

(Fig.27)

Valor de la división de la regla = 1 mm.

Valor de una división del nonio = 49/50 = 0,98 mm

Apreciación = 1 – 0,98 = 0,02 mm. (fig.28)

(Fig.28)

Si se mueve la corredera hasta que la línea uno de ésta coincida con la línea

número uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,02 mm y, por consiguiente,

las bocas del calibre se habrán abierto el mismo valor.

También este nonio está grabado de forma que facilite la lectura rápida, así, las

líneas largas corresponden a las decimas y las cortas van de 2 en 2 centésimas.


FABRICACIÓN

MECÁNICA



En la (fig.29) se puede leer 4,94 mm.

(Fig.29)

NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE LOS CALIBRES

Se tendrán presentes las normas que se dieron para las reglas graduadas, además

de las que a continuación se indican:

- No forzar su mecanismo.

- No utilizarlos más que en aquellas medidas que exijan la precisión para la cual

fueron construidos.

- No medir con las máquinas en movimiento.

- Siempre que sea posible, no desplazar sus bocas sobre la pieza para realizar la

lectura; leer directamente.

- No medir con el extremo de las bocas.

INSTRUMENTOS PARA MEDIDAS ANGULARES

GENERALIDADES

Se sabe, por geometría, que dos planos que se cortan forman un ángulo diedro cuya

intersección es una recta.

En las piezas de construcción mecánica, los planos quedan limitados a caras o

superficies planas y las líneas rectas de intersección que dan definidas por una recta

llamada arista. En la (fig.30) pueden verse varios ejemplos.

En general, para calcular la apreciación de un calibre cuyo nonio tenga <<n>> divisiones

correspondientes a <<n – 1>> divisiones de la regla, se obtendrá:


FABRICACIÓN

MECÁNICA



(Fig.30)

Si desde un punto cualquiera de la arista intersección de dos caras de una pieza, se

le trazan dos perpendiculares situadas una en cada cara, el ángulo que forman se llama

ángulo rectilíneo.

Este ángulo rectilíneo A (fig.30) es el que se medirá con los instrumentos de medida

correspondientes para determinar el valor del diedro.

En la misma figura se observa que uno de los diedros (A3) no tiene su arista

materializada en la pieza

INSTRUMENTOS PARA Transportador simple

MEDIDAS ANGULARES Goniómetro o transportador universal

TRANSPORTADOR SIMPLE

Es el instrumento más elemental para medir el ángulo que forman dos caras de una

pieza.

Descripción. Consta de un semicírculo dividido en 180º y de una regla que gira

sobre el centro de dicho semicírculo, la cual puede fijarse en una posición determinada por

medio de un tornillo T (fig.31)


FABRICACIÓN

MECÁNICA



(Fig.31)

El material y su acabado son similares a los del calibre pie de rey.

Su apreciación puede ser hasta de medio grado.

Modo de empleo. En la (fig.32) se observan los dos casos que pueden presentarse

para realizar las lecturas.

La pieza B, colocada a la derecha de la regla, tiene un ángulo β cuyo valor se quiere

determinar. En este caso el valor β corresponde al ángulo que se lee directamente, o sea,

β = ángulo leído = 70º.

(Fig.32)

La pieza A, colocada a la izquierda de la regla, tiene un ángulo α cuyo valor se

quiere conocer. Se ve que el ángulo de la pieza es obtuso y sin embargo se lee un valor

que corresponde a un ángulo agudo.

En este caso el valor del ángulo de la pieza será:

α = 180 – 70 = 110º


FABRICACIÓN

MECÁNICA



Resumiendo, se puede decir:

Otros tipos de transportadores. Existen otros tipos de transportadores simples

que en esencia son idénticos a los descritos, pero con ligeras variaciones. El de la (fig.33)

lleva la graduación en ambos sentidos, por lo que la lectura será directa, ya esté la pieza a

la derecha o a la izquierda de la regla.

Este mismo transportador tiene la regla giratoria ranurada con el fin de poder

desplazarla longitudinalmente. De este modo el transportador puede adaptarse

convenientemente a diferentes tipos de piezas (fig.34, a y b).

(fig.33)

(Fig.34)

TRANSPORTADOR UNIVERSAL O GONIOMETRO

Este aparato tiene el mismo fundamento que el transportador simple, pero más

perfeccionado, ya que permite un campo de aplicaciones más amplio a la vez que mayor

apreciación en las lecturas.

Cuando la pieza se coloque a la derecha de la regla, el ángulo que se lee coincide

con el valor angular del diedro que se está midiendo.

Cuando la pieza se coloque a la izquierda de la regla, el ángulo que se lee es el

suplemento del valor angular que se está midiendo


FABRICACIÓN

MECÁNICA



Descripción. La (fig.35) indica de un modo esquemático la parte constitucional de

este instrumento.

(1) Tornillo eje.

(2) Cuerpo principal, que lleva grabada la escala o limbo en 360 partes iguales

numeradas según indica la citada figura

(Fig.35)

a: Superficie de referencia fija principal.

b: Superficie de referencia fija secundaria

r: Ranura por la que puede introducirse la regla móvil e.

(3) Cuerpo giratorio. En él se encuentran:

c: lugar destinado al nonio

d: Brazo solidario, alineado con el cero del nonio.

e: regla móvil, provista de varias superficies de referencia, la cual va ranurada y

puede deslizarse a través del brazo d; el tornillo t fija la posición de la regla.

Téngase presente que la regla móvil e siempre se desliza perpendicularmente a

la línea oG.

(4) Tuerca del tornillo eje. La (fig.36) corresponde al aparato montado. Obsérvese

que al coincidir los ceros del limbo y del nonio, la regla móvil queda alineada con la

superficie de referencia fija principal.


FABRICACIÓN

MECÁNICA



(fig.36)

Nonio circular del goniómetro. Consiste en una pequeña escala graduada que va

grabada, según se dijo, en el lugar c del cuerpo giratorio (fig.35).

La escala del nonio va grabada a ambos lados del origen con objeto de realizar

lecturas en ambos sentidos. Ver nonio en la (fig.36)

El fundamento del nonio circular es el mismo que el estudiado en el calibre pie de

rey. Entonces se vio que si 1/n designaba el grado de apreciación a obtener, el nonio

debía tener n divisiones, correspondientes a n – 1 divisiones de la escala principal.

Aplicando esta regla general de los nonios, el goniómetro podría disponer de:

Nonios con 6 divisiones: Apreciación = 1º/6 = 10’ (fig.37)

(Fig.37)

Nonios con 12 divisiones; Apreciación = 5’ (Fig.38)

(Fig.38)


FABRICACIÓN

MECÁNICA



Como puede verse en las figuras 37 y 38, las divisiones de los nonios están tan

próximas que la coincidencia de las mismas no se ve con claridad.

Este inconveniente puede aliviarse construyendo el nonio del siguiente modo:

Se consideran 24 divisiones en el nonio que abarcan 23 divisiones en la escala

principal (fig.39), con lo que la apreciación sería de 1º/24 = 2’ 30’’.

(Fig.39)

Ahora bien, en lugar de grabar las 24 divisiones, se graban solamente 12, es decir,

se eliminan las divisiones impares con lo que la apreciación será de 2’30’’ × 2 = 5’. De este

modo, las 12 divisiones del nonio abarcan 23 de la escala principal, quedando las

divisiones más separadas y por tanto la lectura se hace con mayor claridad.

Ejemplos de lectura: En la (fig.40) se observa la lectura de cero grados y los dos

nonios grabados a ambos lados del cero.

(Fig.40)

En la (fig.41) se está realizando una medida utilizando el nonio de la derecha. Indica

una lectura de 6º 45’.

(Fig.41)


FABRICACIÓN

MECÁNICA



En la (fig.42 se está utilizando el nonio de la izquierda y se observa una lectura de

2º 25’

(Fig.42)

NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE

ANGULOS. Son las mismas que se indicaron para el manejo y conservación de calibres y

reglas graduadas

Para piezas

cuyo ángulo

esté

comprendido

entre

Lectura a

realizar

en el

sector

Nonio a utilizar Ejemplo Colocación recomendada de la

pieza

0º - 15º 3 Si

L = 83º 15’

A = 90º - 83º 15’ = 6º 45’

15º - 50º 1 Si

L = 24º 45’

B = L = 24º45’

50º - 90º 3 Si

L = 76º 25’

C = L = 76º25’

90º - 180º 4

Si

L = 54º 20’

D = 180º - 54º 20’ = 125º

40’ 76º25’

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UNIDAD DE TRABAJO Nº2 OPERACIONES DE …cifpaviles.webcindario.com/UT 2 MCM.OPER. DESBASTE.pdf · arrancar así pequeñas porciones de material en forma de virutas o ... se distinguen