y las ruedas dentadas 4 y 5, se transmite el movimiento al árbol 6óon el que se anima la rotación de la unidad portaejes. Desde elárbol 6, con la transmisión de tornillo sin fin 3 se acciona la rota-ción del árbol B en el que están asentados dos embragues electro-magnéticos 7 y 9.Estando embragado el primero, el movirniento

electromagnético 16. La marcha acelerada de la unidad se efectúacon el eláctromotor reversible 17, que hace girar el tornillo deavance /J, estando inmóviles la tuerca 15 y e\ casquillo 14, gra-cias a la transmisión de tornillo sin fin irreversible ,1/.

En la fig. 259, se muestra una serie de unidades de trabajonormalizadas con accionamicnto independiente: con avance hi'dráulico (a) y con avance de excéntrica de disco (b).

Las unidades de carro se emplean para animar el movimientode avance del útil o de la pieza y que por regla general, es alter'nativo. Con frecuencia, las unidades de carro se utilizan junto conunidades de trabajo sin accionamiento independiente que sólo im-pulsan el movimiénto principal. En otros casos, las unidades decarro se aplican para sujetar Ias piezas que se laboran (fig.260).

§ 2. Tableros hidráulicos de distribución

Para gobernar el ciclo de trabajo de las unidades de trabajo,se empleán tableros hidráulicos de distribución con mando elec-tromeéánico y eléctrico. El tablero con mando electromecánico pa'ra gobernar unidades de trabajo representado en la fig. 261 per-mité realizar el acercamiento acelerado, dos avances de trabajo(primero y segundo), retorno rápido a la posición inicial y la pa'ráda de lá unidad. Para conseguir los dos avances de trabajo, enel tablero hay dos válvulas de estrangulación. Las unidades detrabaio en las que se instala el tablero, están equipadas con un ci-lindró hidráulico diferencial en el que el área de la sección del ém-bolo es dos veces mayor que la del vástago.

El iablero se pone en funcionamiento mediante una bomba do-ble de aletas no regulable, compuesta por la bomba de alta pre-sión para los avances de trabajo de 8 . . .12 llmin de rendimientov de la de carreras aceleradas (de baja presión) de25...35 l/mináe rendimiento. Con la posición de la válvula de circulación re'versible que se muestra en la fig. 261,a, se verifica el primeravance de trabajo.

En 1a posición <<Parada>>, la válvula reversible de circulación5 ocupa su posición extrema derecha (fig.26l, á). En tal caso, des-de la bomba de baja presión 16 (fig.261,a), el aceite fiuye al de'pósito a través de la válvula de seguridad 17, de impulsión 12 ybor último, por la válvula de circulación 5. Iguaimente, desde labomba de alta presión 15 y también pasando por la válvula 5, elaceite desagua al depósito.

Para poner Ia unidad de trabajo en funcionamiento, hay queconectar el solenoide 2 de acercamiento que desplaza hacia abajola válvula de arranque 3 y dirige el aceite impulsado por la bom-ba de baja presión 16 a la parte derecha de la válvula reversiblede circulación 5. Su pistón se desplaza a la posición extrema iz-quierda, 1o que corresponde al acercamiento rápido. Desde las dosbombas, el aceite se transmite al cilindro de trabajo / y el émbolo

Fig. 259. Un,idadesa- con avance hidráufico; ó- con

de trabajo automáticas:avance mediante excéntricas de disco

Fig. 260. Vista general de una unidad de carro con accionamiento eléctrico

del avance de trabajo se transmite al árbol 12 a través de las rue-

das dentadas de cambio * v al embragar el segundo 9, a travést"de las ruedas + La rotación al casquillo 14, en el que esiá

asentada la tuerca ,15 del husillo de avance .13, se transmite desdeel árbol 12, mediante el acoplamiento de seguridad 10 y la trans-misión helicoidal .l/. Durante el avance de trabajo, así como cuan'do está desconectada la marcha rápida de la unidad, el acciona-miento del husillo de avanee se encuentra frenado por el ireno

390 391

b)

Fig. 261. Esquema del table¡o hidráulico de distribución V424:f-acercamiento acelerado; 1/-segundo avance de trabajo; //.1-retroceso acelerado¡IV-paraóai .4-desde la bomba de baja presión y la parte poster¡or del cilindro; B-a laparte anterior del citindro; C-desde la bomba de alta presión; D-a la válvula de estran¡áulación 2A; E-a la parte posterior del cilindro; iq-desde la parte anterior del cilindro;O-al depósito; ¡1-desde la bomba de baja presión; 1-al depósito y parte anterior delcllindro; l-cilindro de trabajo; 2-solenolde de acercamiento; 3-vZlvula de arranque;4-solenoide de retroceso; 5-válvula de circulación reve¡sib1e; 6-fijador;7-palancade eonmutación; 8-palanca de mando manual; 9-manómetro; 10-válvula de ret-enc¡ón¡f.l-válvula de contrapresión; 12-válvula de sobreearga; 13 y 17-válvtlas de seguridad;/4- regulador de presión de la válvula de seguridad; 15-bomba de alta presión; 16-bombade baja presión; I8-válvula de dosificacióni 19-válvula de estrangulación del segundoavance de trabajo (24); 20-válvula o"

?:,:iifl,11".,ón del primer avance de traba,o (lA);

con el vástago se dirigen aceleradamente a_ 1a izquierda, El .aceiteque sale de"la parte-izquierda posterior del cilindro también se

áirlg. a su part¿ derechá anterior, aumentándo así el rendimientoáá ü. bombis. De esta forma, la unidad de trabajo marcha acele-

rádamente hacia adeiante hasta que la palanca de conmutación7 sira al chocar con el tope, En- virtud de esto, dicha palancaelelvi el fijarlor 6 y la válvuia reversible 5, obligada.por el muelle,se desplaáa a la"derecha a una división,- ocupando la. posiciónuAvanóe primero de trabajo». Entonces, el ac-eite. impulsado. porlá-¡om¡a'¿e baja presión i6, a ttavés 49 lr, válvula de se.guridad17, de impulsióh i2 y válvula reversible-5 desagua .a depósito,míentras i¡ue el aceité de la bomba de -alta. PrePión-./5, pasandopor la válvula de segurida{ /3, de dosificación lB, filtro 11, vál-irula de estrangulacién 20 del primer avance de tra.bajo..y 1a vál-vula reversible"S, se impulsa á la parte anterior del cilindro de

trabaio. El aceite que s. expulsa dé su parte posterior, desaguaal defósito a través de la válvula de contrapresión 1l y 1a rever-sible ,5.

La unidad de trabaio continúa su marcha y de nuevo la pa-

lanca de conmutación 7 eleva el fijador 6 en virtud de lo cual, laválvula reversible 5 se desplaza a1a derecha al siguiente escalón.La circulación del aceite tianscurre como en el caso descrito an-teriormente, con la sola diferencia de que se dirige a 1a parte ante-rior del cilindro de trabajo pasando por las válvulas de estrangu-lación 20 del primer avañce y /9 del segundo. Esto corresponde a

la posición <<Avance segundo de trabaj».'Al desplazarse la válvula reversible 5 a la derecha hasta elsiguiente éscalón, de forma análoga a la anteriormente descrita,el"aceite de las dos bombas, pasando por la indicada válvula ysin fluir por la de contrapresión //, able la válvula de retenciónv Denetra'a la parte posterior del cilindro de trabajo, mientras que

áe la parte anierior'desagua al depósito a través de la válvulareversible 5, 1o que corresponde a la posición <<Retorno acelerado»r.La nosición extiema derecha de la válvula de circulación 5 res-oonh. a la oosición <<Parada>>.' Para eféctuar el retorno rápido de la unidad de trabajo, hayclue conectar el solenoide 4 de retorno que eleva el fijador 6, enüirtud de 1o cual, la válvula 5 ocupa 1a posición que asegura di-cho retorno. Con la palanca B de mando manual se verifica la re-sulación a mano del funcionamiento del émbolo. El manómetro 9

ñruestra la presión del aceite en el tablero de distribución.

§ 3. Unidades portaejes

Estas unidades se emplean para la instalación de los husillosde trabajo y las transmisiones dentadas que animan la rotación a

éstos desde el árbol de accionamiento de la unidad de trabajo, en

la carcasa de las cuales se fijan las unidades portaejes.

393

Podemos distinguir unidades portaejes entre cuyos husillos ladistancia es constante y otras, con husillos corredizos, entre losque la distancia puede variarse en ciertos límites. Las unidadesdel primer tipo, encuentran más extensa aplicación que las del se-gundo ya que son de construciión más rígida.

Fig. 262. Unidad portaeje:l-placa posterior; 2-placa intermedia; 3-tapa superior; 4-carcasa;

'-tapa anterlor

La unidad portaeje (lig. 262) se compone de piezas normaliza-das. Sus partes principales son la carcasa 4, placa intermedia 2,placa posterior ,1, tapas anterior 5 y superior 3.

En calidad de apoyos de los husillos se emplean con gran fre-cuencia cojinetes de rodillos cónicos y si las distancias éntre losejes son muy reduc.idas, en los apoyos anteriores se instalan coji-netes de agujas o bien de deslizamiento.

§ l. Clasificación de las líneas de fabricación

Llamamos líneas de fabricación a una serie de máquinas-herra-mientas, mecanismos de transporte y control intercomunicados que

veriiicaá automáticamente el iaborado o montaje de artículos, se-

gún un proceso tecnológico confeccionado con anterioridad y gyet"ienen uir mecanismo címún de mando. Las líneas de fabricaciónrepresentan un gran progreso en la organización del trabajo'

'En dependen"cia del frocedimiento-que se- emplea para, la in-troduccióri del material 'inicial y la exfracción del. producto aca-

naaó lpor piezas, lotes o bien ininterrumpidamente), las.líneas de

fabricitión'se dividen en nueve tipos. Según la magnitud de lacantidad de piezas que se producén simultáneamente, las líneaspueden t.. d'" una iadena' (de acción sucesiva.) o .de múltiplesiadenas (de acción paralelo-sucesiva). Por el tipo de máquinas-herramientas, se distjnguen líneas compuestas de máquinas espe-

ciales, construidas parl la línea dada;'de máquinas semiautomá-ticas y automáticas'de aplicación general; de máquinas-herramietr.tas cómpuestas; de máquinas-her-ramientas universales moderni-zadas (automatizadas) .

Por'el modo de tránsmitir piezas a laborar de qn-a máquina a

otra, distinguimos los siguientés tipos de 1íneas de fabricación:a) con [ransporte directo, pasándo las piezas. a través.de las

estaciones de sujeción; se empiean al maquinar piezas del tipo decarcasas en máquinas-herramientas compuestas;

b) con transporte sobre la línea, hoiizontal en el sentido lon'situdinal v vertical en el transversal;" c) con"trasporte lateral (frontal), longitudinal-transversal;

d) con transporte combinado;ej con translorte por rotores que se emplea en las líneas de

fabricación de rotores.Según la disposición de la maquinaria, se distinguen líneas de

fabricáción cerrádas o abiertas. Las primeras pueden ser circula-res o rectangulares. En las circulares se emplea una mesa_ rotativa(por eiemp[o, en las máquinas-herramientas combinadas). Laüayoríá ¿d tai líneas de fa^bricación tienen disposición abidita demaquinaria: rectilínea, en f, en fl, en L[, o bíen en zigzag.

Capltulo XXlllt,

LINEAS DE FABRICACION

I

L

II

s96

badas.v

Dispositivos para desplazar las piezas. para trasladar las pie-zas brutas de una estación de la línea de fabricación a otra seemplean diferentes medios de transporte: variados transportado-res, manipuladores, así como_.bateas y tubos, etc. por éjemplo,para transpoúar piezas complicadas (carcasas, bloques Có cljin-dros, etc.), tanto como piezas sujetas en dispositivos

-especiales, se

utilizan transportadores andantes. Además de estos, eri las líneasde fabricación se emplean transportadores de cadenas, de cinta yde otros tipos.

En la fis. i

" . El pgrto de. partida _para escoger uno u otro tipo de línea defabricación, es la clase de pieza.a laborar y el procéso tecnológicop.ara su. maquinado. En dependencia de ia pieza a laborar"lasIíneas de fabricación pueden.ser para piezai complicadas (blo-ques de cilindros, carcasas, culatas, etc.), árboles, pieras en fdrmade.discos (ruedas_dentadas, e1c.), aros de cojinetei de bolas y ro-dillos, pequeñas piezas (tornillos, pasadores,"redillos, etc.).

§ 2. Elementos de las líneas de fabricación

Además de las máquinas-herramientas, las líneas de fabrica-ción constan de sistema_s qe transporte y de mando. El primersistema.está compuesto de los dispositivos para el desplazainientode la pieza, de mecanismos de cárga, girátorios, de'orientación,para posicionar y sujetar las piezas, de dispositivos para la extrac-ción de la viruta v acumuladores de oiezás semiacahadas v 2e2-

sulelar las plezas, de dlsposltlvos para la extrac-y acumuladores de piezas semiacabadas y aca-

I-os transportadores andantes de empuje (fig .263' e), .despla-,un-li" piérui 2 mediante el vástag.o 3 de un cilindro hidráulicoo neumáiico que presiona sobre 1a §ieza que. se .encuentra en cotl'ir.tl.", ¿i. tua'ndo el vástago sé mueve hacia adelante, todasiá. ri"iár a laborar situadas"en el transportador, se trasladanii*riltán"umente a lo largo de la línea a cuenta de la presión mu-

tua entre las piezas o los dispositivos de transporte' .

Los transpbrtadores de cadena (fig. 263, f) s"e emplean en mu-chas de las iíneas de fabricación, en las que durante el proceso

áu fr¡oiu¿o es preciso que las piezas se desplacen ininterrumpida-á.niá. En calidad de tránsportadores andantes, los de cqdena casi

Fig' 263. Esquemas de transportadores

no encuentran aplicación. Esto se explic-a, porque tales transporta-áóré. ,o ofrec"n'la posibilidad del désplazámiénto, em.plazamiento

,,-iri.óiOn exactos d'e las piezas en lai estaciones de 1a 1ínea.' -

ñispositivos para el erirplazamiento y sujeción de. las .piezas a

trab-aja"r. En las'líneas de'fabricación se emplean dispisitivos de

dos tipos: estacionales y satélites.---L;: dispositivos esiacionales se_ emplean únicamente para la

realización'de una sola operación al trabajar la pieza en u_na má-

áuina-herramienta determinada. Estos dispositivos cumplen las

;i;i.;t-¡ funciones: orientación aproximaáa de 1a pieza a labo-iá?, .*pturamiento de ésta, orientaóión definitiva y enclavamiento¿""i, oi'.ra en dicha posición, sujeción y liberación de la pieza, así

"o*ó'guirt a las h'erramientas de córte durante el proceso de

maquin"ado. En los dispositivos de este tipo, la.s piezas ge posicio-nrn' automáticamente.'Dicha operación se realiza con alimentado-i"s especiales que, por regla-general, pueden a¡ima-r despl.aza-

mientos multidimendionales relativamente sencillos de la pieza.pár esta razón, el traslado de la pieza desde el transportador al

dispositivo estacional, el emplazamiento de 1a pieza en las super-

En la fig. 263, a se muestra un transportador andante con trin-tes de arrastre. Para el traslado de Las piezas 2. el transoorta-quetes.de.arra.stre. Para el traslado de fas piezas 2, el transporta-

dor está dotado de movimiento alternativo -a lo larcro áe ln'línoealternativo a 1o largo de la

-línea.

En la fig. 263, á se representa un transportadoi andante conplacas de arrastre. Es.tas, aseguran más altá precisión de despla-zamiento y emplazamiento de las pi laborar en las estacio-zailrreilru y ciltptaLatllleuto ue las plezas a laDorar en las estacio-nes d9 trabajo de las máquinas de la línea. Los transpcrrtadores deeste tipo realizan movimiento rectilíneo alternativo v movimientogiratorio de la barra 3 con las placas de arrastre ,f- alrededor desu eje. La pieza 2 que se maquina, se desplaza sólo durante elmovimiento de la barra hacia adelante.

El esquema de un transportador andante con placas de arras-tre, animado con movimiento más complicado, sé muestra en lafig. 263,c. Al desplazar las piezas, la barra J verifica sucesiva-mente dos movimiento alternativos en los planos horizonfal y ver-tical. La pieza a laborar se transporta por las placas de arras,tre /.

Los transportadores andantes con manipuladores (fig. 268, d),son una variación más complicada de los anteriormenie-descritos.Las piezas 2 se transportan mediante los manipuladores / sujetosen la barra 3, situada sobre dichas piezas.

E96397

ficies básicas, su fijación, sujeción, liberación y retorno desde laestación de trabajo al transportador, deben eíectuarse mediantelos movimientos multidimensic¡nales sencillos con que está dotadoel alimentador. Los dispositivos estacionares se ehplean en las1íneas de fabricación al laborar piezas que durante él maquinadoquedan inmóviles (culatas y bloqües de lós motores, etc.).

En muchas de las líneas dg fabricación se utílizai dispositi-vo.s-satélites que sirven para la sujeción de piezas de forma com-plicada, o sea, en las que no hay superficies apropiadas para suemplazamiento durante el transporte. Estos dispositivos'.or.".-van su orientación durante el desplazamiento y ón las estacionesde trabajo de la línea se emplazañ, fi¡an y sujetan con lacilidad.La instalación y sujeción de-las piezaé en'diclios dispositivos, asícomo su liberación y extracción después del maquinldo, se veri-fica manual o automáticamente con áccesorios especial.r dirpr..-tos al principio de 1a línea de fabricación.

Dispositivos de acumulación. para disminuir las pérdidas detiempo.de. trabajo al. poner a punto máquinas-herramientas porseparado de la línea de fabricación, ésta se divide en sectores inhe-pendientes cada uno de los cuales puede funcionar por su cuenta.con este objeto, al principio de cadá sector se crean ieservas intei-medias. de piezas. Para iecibir, almacenar y dar salida a las pie-zas de las reservas intermedias_, se emplean dispositivos especiálesde acumulación. Estos, se dividen en ácumuladbres de u..ió, .or-finuS (de trán,sito) y discontinuos (sin tránsito). Los primerosluncionan de tal forma _que _las- piezas se desplazan por elloscuando la línea de fabricación f'uhciona normaimente, 'es decir,para _que del acumulador salga una pieza, todas las demes alma-cenadas en é1, también tienen que moversé. Los acumuiááoies dis-continuos, están construidos do tal modo que al funcionar normal-mente dos sectores adyacentes de la línea, las piezas del sectoranterio¡ llegan al posterior sin pasar por el acilmuladoi y éste,:ó19 se pone en f uncionamiehto ai pararse el ié.tó, an-terior.

sistemas de mando de las líneas de fabricación. para que trans-curra el funcionamiento sucesivo de todos los mecanismti de laslíneas de fabricación, se ernplean comprejos de gobierná áutomá-tico, compuestos por:. u_) sl.sislema de mando de todos los movimientos y de la suce_

sividad de funcionamiento de los mecanismos princifalói -y

auxi-liares;

b) el- sistema de bloqueo que asegura el funcionamiento sinaverías de las máquinas-herramientas,-mecanismos v útiles:. c) eJ sistema de regulación para el reglaje de lás máqlinas yherramientas;

. d) el sistema de control que comprueba las dimensiones de laspiezas que se laboran;

398

e) el sistema de señali zación que f acilita el entretenimiento de

la línea.En los enumerados sistemas de gobierno automático se en]'

olein' ¿i*oiitilor de intercomunicación eléctricos, hidráu-licos y

i.rrrati'.Jt-if;i;a áispositivos (circuitos de mando) se dividen,

;;;;;,; exteriores, interiores, intermedios y auxiliares'"' -

l-ór éi..uitos de mindo exteriores aseguran e-l furcionamiento.oorJinr¿o áá urrior sectores independienles de la línea de fabri-

;;;i;;.-L;; inlermedios reglamentan el trabajo conjunto,de ryáqgi'ná.-n.r.u*ientas por s"pírado dentro de uá sector determinado.

Los interiores son circuiios de mando que_ permiten observar 1a

;;;";il4"1 necesaria de los mecanismo3 de las máquinas-herra-

mientas que componen la línea de fabricación. Los circuitos auxi'

il;;;;;.iiiicrn "i mando de la sucesividad de las fases de trabajo

;;^á;;i;;;s independientes respecto a otros sistemas de man-

e;.-ó;;i en todos los casos, los circuitos exteriores y auxiliares son

.f*tri.á., miántras que los_ iniermedios suelen ser combinados

iLléótrorL.ánicos, elbctrohidráulicos o electroneumáticos). Los

üi;ñiti;;. de distribución interiores se forman.por variados sis-'

iáriu' mecánicos, eléctricos, neumáticos, hidráulicos o bien, com-

otnillr"i'u, líneas de fabricación se utilizan diversos sistemas de

,rráo para asegurar la sucesividad de las fases de funcionamien-

l;-d. i"'. mecanísmos principales y auxiliares (centralizados, des-

.ánlirfirrAos y mixtos). Se'escogén en d.ependencia de la aplica-

;i¿; ; .o*poii.ión dé la maquinaria, dimensiones de la 1ínea,

así como poi la duración de su ciclo de trabajo.' . . .-"' n*iiái.ián de la viruta. En las 1íneas de fabricación se emplean

los iiguientes procedimientos .p.ara 1a extracción de 1a viruta: me'

.áni.ü *"¿iante paletas, cepiilos, transp.ortadores de hélice, etc.;

p.i^áilrilr.ión, cüando ia viruta se expúlsa a una superficie incli-hada" v por su propio peso desliza a recolectores especiales;

"rtiárdn¿tf a con él chorro de un líquido; quitándola con un chorro

de aiie comprimido; separándola con electroimanes'-- Ei atasticimienio áe las líneas de fabricación con.líquidos lu-brican{es enfriadores se puede efectuar de los modos siguien-

tes:a) de forma cenltalizada, desde el sistema general de la

f ábrica;^-"1",i-no, mediación de una estación para la depuración de los

tiouiáo'i lubricantes enfriadores y su alimentación a las máqu-inas-

iiu"rrr*l.nlás construida especialmente para la línea dada de fabri-;;;iü'i;;-;*pt"u "ráráo

r"io hav sistenjas centralizados de abaste'

cimiento);- "i .oí estaciones locales de depuración y alimentación de los

líqulhos lubricantes enfriadores (dichas estaciones se instalan en

ádüóftur máquinas-herramientas en las que el maquinado trans-cdrre con refrigeración).

3e9

§ 3. Esquemas de las líneas de fabricación

Las líneas de fabricación formadas por máquinas-herramientas::I!rsJ-l., se emp.lean.para maquinai piezas^complicadái y bá-srcas. Dichas máquinas-herramientas constan del zó% de grupos

Fig. 264. Línea.'de fabricación compuesta de grupos no¡malizados:.l-tablero de m.ando; 6-tambor par.a -el giro de la pieza; /2_accionamiento del transpor.tador de la. vinrtai 13-aparatos hidráuliios: l¡-e§[acion hrdrá;lic;; ,;-Loñüa pa.u urengrase automático; 19-mesa giratoria; 20-transportldor-áJ ii=-piérás; l-póJ í,iif]"á:qg .--4:!rlidgd.de traba jo. no áutomátjca; 5-bancáJa-verticat; -á_cirri;'i, ií,'rd_uni_dades. de trabajo automáticas; _,lr-^ cilindro. para_la sujeción de la piezá; iZ_Auncaá-Á-soporte; grupos of isinatesi 2, I4, rr-.oo;;,oT"r uasel ri-¿iipoJitivll'-lli5ioo¡tes incli-

Fig. 265. Línea de fabricación dé rotores:I-hustllos de traba;o; ,-.orol,Í:o,t?,11r"rrg?'ot-":?!T de transporte;4_rotor de esca.

y mecanismos normalizados, en virtud de lo cual encuentran ex-tensa.aplicación. En Ia fig. 264 está representado el esquema mo-delo de una línea de fabricación constiuida a base de máquinas_herramientas cornpuestas. como se puede apreciar en el es(uerna,

400

Ias piezas a laborar pasan sucesivamente por todas las estacionesde trabajo sin ser deéplazadas del transpoitador. En cada una delas estaciones, las piezas se fijan y sujetan en dispositivos estacio-n ales.

Fig. 266. Grupo de máquinas-herramienias de una línea de iabricación dero t o res:

.l-máqulna-herramienta de rotor;2-trayectoria de Ia pieza a laborar por las máquinas-herramientas y los transportadores de la tínea; 3-garras del rotor de transporte paracoger la pieza; 4-roior de transporte para desplazar la pieza a laborar; 5-bloque de

herramientasi 6-plantilla para el desplazamiento longitudinal de las herfamientas

@P¡ezd brutd

ffiffiW P¡ezd dcabadd

Fig. 267, Línea de fabricación para maquinar ruedas dentadas de una corona

Las líneas de fabricación de rotores se forman por rotores detrabajo unidos recíprocamente mediante un transportador y anima-dos por un accionamiento común. En las líneas de este tipo se ob-tiene alta prodlctividad, se reajustan con facilidad para él maqui-nado de variadas piezas y pueden ser empleadas er la producciónen serie y en masa. Las líneas de roiores son de acción contínua

40r

y en ellas, los procesos de laborado y transporte pueden estar par-óial o totalmente simultaneados.

En la fig. 265 se muestra el esquema de una línea de rotoresen la oue

"iti"mpo de laborado está totalmente simultaneado con

el de tiansporte üe las piezas. En tales líneas, durante.el procesode trabaio ias herramientas y las piezas se mueven y giran simul-táneameilte alrededor del eié central. En el trascurso de la mar-cha, las piezas se transmitén desde los rotores de trabaio (2,4)a los de transporte (3).

línea se fabrican ruedas dentadas de l0 tamaños, con diámetroexterior de BB. ..220 mm y módulo de 1,5...5 mm. El rendimientoanual de la línea alcanza 120 mil ruedas, siendo la magnitud dellote de piezas que se maquina de una vez igual a 1000 piezas. Eltiempo necesario para pasar al laborado de ruedas de otro tamañoes igual a 3,5 . . . 4 horas. En cada turno la línea se entretiene portres operarios. El rendimiento de la línea: \:0,7.

Fl proceso tecnológico de maquinado de piezas estampadas conorificio brochado, está representado en 1a fig. 268.

ruil

r7=v'f, -tJ=l\.

l'1lrrJ

Fig. 268. Tecnología de maquinado de una rueda dentada de una corona:I,it, IV-torneadol 1//-b¡ochado; -

y-fresado de ios dientes; 7/-redondeado de losdientes; y/1-rasurado de [os dier¡tes

Un grupo de máquinas-herramientas de una línea de fabrica'ción de"rotbres se mirestra en la fig. 266. El movimiento rotativonecesario se transmite a las herramientas, piezas, rotores de tra-baio v transporte mediante un electromotor a iravés de un sistemade'tránsmisibnes dentadas, helicoidales y de otros tipos. Los movi'mientos de avance de la herramienta o la pieza, esián animadospor las correspondientes plantillas o bien por sistemas hidráu-licos.

Una línea de fabricación para el maquinado de ruedas denta-das cilíndricas (fig. 267), frc construida el año 1958 en la fábricamoscovita de máquinas-herramientas «Krasni Proletari». En diqha

4oz

Capítulo XXIVI

DIFERENTES MAOUII{AS-HERRAMIENTAS

§ 1. Maquinado por chisporroteo eléctrico

El maquinado por chisporroteo eiéctrico de los metales se basaen el proceso de electroerosión de éstos. Consiste en que bajo laacción de potentes descargas, creadas por una fuente de corrienteeléctrica, el metal se destruye.

En la fig. 269, a se muestra el esquema de una brochadorapara interiores por chisporroteo eléctrico. La pieza 2 que se labora

Fig. 269. Esquema de una máquina para brochar orilicios por chisporroteo- eléitrico (a) y esquema de un regulador de solenoide (á)

está sumergida en un líquido contenido en el recipiente 3. Aquí,ta pieza se une al polo positivo del esquema eléctrico y es el áno-do. El electrodo (herramienta) 4 es el cátodo y se une al polo ne-gativo. El útil se fija en la corredeta 5, dotada de desplazamientovertical por las guías 6. La pieza 2, la mesa .1, en la que estásujeta la primera, la carcasa del depósito y la bancada de la má-quina están recíprocamente unidos eléctricamente y conectados a

tierra, es decir, su potencial eléctrico es siempre igual a cero, fac-tor necesario para evitar accidentes al trabajar en la máquina.

Si a continuación se baja la corredera,S de forma que el elec-trodo 4 haga contacto con la pieza 2, por el circuito pasará co-rriente eléctrica desde el borne 7 negativo del generador G alpositivo B. Al circuito eléctrico está acoplada 1a resistencia // queés una bobina enrollada de un alambre fino y largo. Cambiandosu magnitud se puede regular el valor de la intensidad de la co-rriente que se controla mediante el amperímetro 10.

404

Con objeto de que los impulsos eléctricos transcurran constan-temente, eh el ciróuito, entre el electrodo 4 y la pieza 2, se co-necta en paralelo a ellos una batería de condensadores 12. Al co'nectar el interruptor del circuito cuando la pieza y el electrodoestán separados bbservaremos que de principio la aguja del am-perímetr-o ,10 se desvía bruscamente y a_ continuación, p.aulatina-inente retorna al cero. Por el contrario, la aguja del voltímetro 9

se desplaza suavemente de la división que muestra el valor de latensión creada por el generador. Esto significa, que se ha reali'zadola carga de los condensadores. Seguidamente, se puede reali'zar el acercamiento del electrodo a la pieza y cuando la distanciaentre ellos alcance una pequeña magnitud, se produce la descargaeléctrica, es decir, toda la energía acumulada en la batería de con-densadores se descarga por el intervalo entre el electrodo y lapieza y mientras mayor sea la magnitud de la energía acumulada,inayoi será la elcctroerosión elt la pieza-ánodo'-Despueé

de efectuarse la descarga, cesa el paso de la corrienteentre eÍ electrodo y la pieza ya que toda la energía acumulada en

los condensadores-fue consumida y de nuevo comienza la carga de

la batería. La siguiente descarga se producirá sólo después-de que

los condensadorés se carguen de nuevo, etc. El proceso descritotrascurre ininterrumpidamente, las descargas eléctricas se verifi-can una tras otra haéta terminar el maquinado.

Durante el laborado, el electrodo 4 no debe hacer contacto conla pieza ya que de lo contrario se producirá un cortocircuito-Entre el itit 4 y la pieza debe mantenerse un pequeño intervalo,llamado de chisporroieo lo que puede conseguirse mediante diver-sos dispositivos. Entre ellos, ef más sencillo es el regulador de

solenoiáe (fig. 269, á). En el extremo superior de la.corredera ,5

se suieta un iástago de acero-núcleo ,13 que penetra al interior de

la bo'bina (solenoiáe) 14, unida al circuito principal mediante los

conductorei IS. La conexión se efectúa por los dos lados de laiésistencia ,f,1, es decir, los terminales de los conductores /5 se

encuentran bajo potenciales de diferente magnitud'.Cuando el'eléctrodo 4 hace contacto con la pieza, el circuito

eléctrico de la máquina se cierra y por él pasará la corriente. En

virtud de esto, en los terminales de la bobina 14 se crea una di-fei"n.iu de potenciales y por ella también fluirá la corriente. Eláricl"o /J se magnetiza y

-se succiona por 1a bobina ,/4, es decir,

i. éñu junto co-n la coriederq 5 y e-l electrodo 4. El intervalo de

.ñirrorroi"o J entre el electrodo 4 y la pieza 2 se restablece y por

é.iá'.rr.r, el circuito principal se corta y cesa el paso de la co'iriente por é1. Simultáneamente, deja de pasar 1a corriente por 1a

to¡inu hel solenoide, el núcleo 13 se desmagneliza,la bobina dejaáé succionurlo y bajo 1a acción de su- propio peso ,se .desplazahácia abaio. Junio coh él bajan la corredera 5 y el electrodo4 y porlo tanto, entre él y la pieza sé produce una nueva descarga eléctrica.

3?

I 5+

405

Fig. 270. Brochado de unorificio con eje curvilí-

neo

A medida que el orificio se profundiza, el electrodo bajará bajola acción de su propio peso.

Este proceso continuará hasta no acabar el brochado del oriii-cio. El regulador de solenoide hace bajar automática y gradual-mente al electrodo, a medida que aumenta la profundidad del ori-ficio. Si puede considerarse que el electrodo es la herramienta, el

regulador de solenoide puede compararsecon un mecanismo de avance.

Los electrodos para el maquinado porchisporroteo eléctrico se fabrican de latónblando y deben tener la forma del orificioque se'brocha. Si el diámetro de1 orificioes mayor de 6 mm, es conveniente que elelectrodo sea hueco.

Por el método de chisporroteo eléctricose pueden brochar orificibs con eje curvi-líneo. En la fig. 270 se muestra cómo sepuede verificar tal maquinado. El electro-do 2 de alambre de latón está combadopor el arco de una circunferencia, cuyo ra-dio es igual al del eje del orificio. El elec-

un generador especíal de impulsos. En el esquema que estudia-mos se ulilizan, con este objeto, el conversor ,f y el rectificador deselenio 2. El primero, varía (convierte) la tensión y la frecuenciade la corriente alterna. El conversor se conecta a la red de lafábrica (de 380 V de tensión y 50 Hz de frecuencia). En los bor-nes de salida del conversor obtenemos una corriente de tensiónmás baja (50 V), pero de mayor frecuencia (490 períodos por se-gundo). El rectificador de selenio 2 deja pasar la corriente sóloen un sentido y por lo tanto, en el trascurso de I s se obtienen490 impulsos. De esta forma,entre el electrodo 3 y la pie-za 4 se producen descargaseléctricas. A la pieza se co-munica movimiento oscilato-rio en el sentido del avance,lo que protege a los electro-dos contra los cortocircuitos.

En diferencia del maqui-nado por chispa eléctrica, allaborar por impulsión eléc-trica ia pieza se une al cá-todo del circuito eléctrico,mientras que el útil, al áno-do. En trabajado trascurreen un medio líquido (aceites de baja viscosidad, industrial 12,paratransformadores, así como keroseno, etc.). Los electrodos se fabri-can de cobre, aluminio, hierro fundido, grafito, etc. El maquinadopor impulsión eléctrica se basa en la fusión de pequeños volúme-nes del metal de los electrodos, allí donde entre ellos se producenlas descargas eléctricas. Cada una de ellas, desprende cantidadesinsignificantes de metal, pero, como los impulsos se producen congran frecuencia, el volumen total de metal es suficientementegrande. A medida que el metal se desprende, al electrodo-útil secomunica movimiento de avance.

El maquinado por impulsión eléctrica permite trabajar en áreasde considerables dimensiones (de hasta lB0 cm2) con elevado ren-dimiento (4000 mm3/min). La limpieza de acabado de la superficieque se maquina es en I . . . 3 clases infericr a la que se obtiene porel procedimiento de chispa eléctrica.

§ 3. Máquinas para el laborado por vibración ultrasónica

Se llaman ultrasóniias a aquellas vibraciones que se producencon una frecuencia superior a 20 mil Hz (oscilaciones por segun-do). Con 1a mayor frecuencia, para transmitir al útil vibracionesultrasónicas se emplean dispositivos magnetoestrictivos. Las ins-talaciones ultrasónicas funcionan en un campo de frecuencias de

trodo se lija en el sujetador 3 que puedegirar alrededor del eje ,f 1o que se verifica mediante el cable 4,cuyo extremo superior está enclavado en el regulador de solenoide.Por lo demás, este tipo de maquinado transcurre de la mismaforma que al brochar orificios con eje rectilíneo.

§ 2. Maquinado por impulsión elécirica

El maquinado por chisporroteo eléctrico va siendo sustituidopor el de impulsión eléctrica. Esto se explica porque el indicadométodo está dotado de una serie de importantes insuficiencias:bajo rendimiento; desgaste relativamente elevado del electrodo-útii (por ejemplo, la magnitud del desgaste de los electrodos delatón alcanza un 25...3000i0 del volumen de metal que se des-prende de la pieza) lo que considerablemente eleva el costo deeste tipo de maquinado y dificulta la obtención de la precisióttnecesaria. Además, el laborado por chisporroteo eIéctricoexige gran inversión de energía eléctrica. El maquinado porimpulsión eiéctrica no está libre de todas las insuficiencias delanterior procedimiento, pero su rendimiento es considerablementemayor.

En Ia fig. 271 se muestra el esquema de una máquina para ellaborado por impulsión eléctrica. Como puede advertirse en elesquema, en esta máquina no hay batería de condensadores, nece-sarios durante el maquinado por chispa eléctrica para dar a lasdescargas forma impulsiva. En 1a máquina de 1a fig. 271, losimpulsos necesarios para la electroerosión se crean (generan) en

406

Fig. 271. Esquema de üna máquina parael maquiuado por impulsión eléctrica

407

20 . . . 30 mil Hz y en ellas se aplica la propiedad de cambiar lalongitud bajo la influencia de campos eléctricos o magnéticos 1irestablecer sus dimensiones iniciales al desaparecer el campo,propia del hierro, níquel, cobalto y sus aleaciones. Este fenómenose denomina magnetoestrictividad.

El proceso de funcionamiento de las instalaciones ultrasónicasconsiste en lo siguiente. A la zona entre la pieza a laborar y clpunzón-vibrador (útil) que estando muy cerca de ella no hace

El carro 5 se desplaza por las guías de rodadura de la ban'cada I y puede desplázarse a mano a través de la transmisión de

cremallérá 4 - zz o bien mecánicamente, animado por el electro'motor bifásico asincrónico regulable B, mediante el reductor de

velocidad " v un, transmisión de cremallera. Dicho electromotor.4

funciona en régimen de frenado, es decir, desarrolla el momentode torsión en dependencia del esfuerzo de avance del útil. El carro,iunto con el cabezal magnetoestrictivo, se equilibra con el contra-peso // suspendido en la banda 10, enrollada en el tambor 9.Este está asentado en el árbol de accionamiento manual. Con ob-ieto de que el desplazamiento del carro trascurra suavemente, enia brochádora hay un amortiguador de aceite, cuyo cilindro 4 se

contacto con la pieza, se introduce polvo abrasivo en suspensiónen un líquido. Bajo la influencia del vibrador los granos abrasi-

vos chocan con la pieza a laborarcon fuerzas que superan su propiopeso 5... l0 mil veces y desprendende la pieza partículas del material(viruta). Simultáneamente, el pun-zón penetra al espacio brochado ypor consiguiente, el proceso conti-núa.

El esquema del dispositivo mag-netoestrictivo de una instalación ul-trasónica se muestra en la fig. 272.Su funcionamiento trascurre de laforma siguiente: por la bobina de ex-citación 2 se hace pasar corriente dealta frecuencia que crea un campomagnético variable de la misma fre-

fija en la carcasa de laplaca de guia 7 y su vás-tago 6; en el carro. La ve-locidad del carro se regu-la con una aguja que cie.rra el orificio de salida si-tuado en el vástago. Paraasegurar el retorno ace-lerado del pistón, el siste-ma está equip ado conuna válvula de reten-ción.

El grupo principal dela brochadora es el cabe-zal acústico 3 que comuni-ca al útil movimiento os-cilatorio ultrasónico. Endicho cabezal se emplea unvibrador ma gnetoestrictivode níquel de dos agujas(conversor).

Características de labrochadora: diámetro del

56

Fig. 272. Esquema de un ca-beial magnétoestrictivo deltransmisor de una instalación

ultrasónicacuencia que la que actúa en el núcleo

del vibrador /. Con objeto de emplear más plenamente las propie-dades magnetoestrictivas del vibrador, se crea un campo magnéticoconstante-por medio de dos bobinas de imanac-ión 4 y sus nú'cleos 3. Las oscilaciones que se crean en el vibrador se transmitenal transformador de velocidad 6, dispuesto entre dos abrazade-ras 5 y. después de amplificarse en ,é1, se transmiten al útil 7. Elpanel de móntaje se posiciona en el carro y junto con él se des'plaza por las guías de la bancada.

La-brochadora ultrasónica universal de mesa a770 (tig. 273)se aplica para laborar piezas de materiales- duros y frágiles;cristál, cefámica, materiales semiconductores, ferritas de cuarzo,minerales, aleaciones duras, etc. En la brochadora pueden maqui-narse orilicios redondos y de forma, hendiduras, cortar piezas bru-tas, grabar, tronzar, etc. Durante su funcionamiento el útil oscilacon lrecuencia ultrasónica en el sentido de su avance. Simultá-neamente, una bomba centrífuga impulsa a la superficie lateraldel útil una suspensión de abrasivo.

La mesa 2 de la brochadora está dotada de movimientos coor-dinados de empiazamiento en el plano horizontal por guías de tipode cola de milano. Los husillos de avance tienen limbos con unvalor de las divisiones de 0,02 mm.

408

Fig. 273. Esquema cinemático de la bro-chadora universal ultrasónica 4770

orificio que se maquina (con frtil enterizo) , d,:0,5...10 mm; pro,fundidad máxima de maquinado, (2 . . .5) d mm; desplazamientolongitudinal de mesa, 80 mm; recorrido del carro, 100 mm; ca'rrera del cabezal por el carro, 110 mm; sensibilidad del mecanis'mo de avance, (689...980) .10-3 N (0,07...0,1 kgf); frecuenciade trabajo, 18 . . . l9 Hz; potencia del generador, 0,25 kW.

§ 4. Maquinado mecánico anódico

Para examinar la esencia del maquinado mecánico anódico,tomemos como ejemplo el corte de los metales.

Al emplear éste- tipo de maquinado, el electrodo-útil tiene laforma de un disco que gira rápidamente alrededor de su eje

409

(iig. 27q. Por el tubo 3, al espacio entre la pieza I a laborary el electrodo-disco 2 en rotación, se introduce un electrórito lí-quido. Como durante el trabajado por chispa eléctrica, el disco,

fabricado de acero blando y la pie-za ,a trabajar, se unen a un gene-rador de corriente continua Z; eldisco a la borna negativa, la pie.za, a la positiva. A distinción delmétodo por chispa eláctrica, ellíquido que se encuentra entre elelectrodo y la pieza es conduc-'tor de 1a corriente eléctrica. Envirtud de que el disco hace con-tacto con \a pieza y la presenciadel electrólito entre los dos pri-

rri ente el éctri ca. Al co rt a r ..t, t[';:? :3¿' r'r:::h1#ñ?ff tE,'á,ri.T

está dotado de avance lento transversal.La esencia del proceso consiste en 1o siguiente. El electrólito

introducido al espacio entre el disco / y la pieza 2, bajo la acciónde la corriente eléctrica di-

b)

Fig. 275, Procesos que transcurren duranteel maquinado mecánico anódico:

a-delusión electroquim ica, creación de la pelí-cula y su desprendimienfo por el disco en rotaóiónde alta velocidad; á-electroerosión en virtud deIas descargas en el intervalo entre Ias rugosida-

des de la pieza y el disco

por el cual pasa fácilmente la descarga y por 1o tanto la rugosi-dad sufre la acción de la erosión eléctrica: se funde y extraé dela ranura de corte por el disco en rotación en forma de un haz dechispas. Es decir, durante el maquinado mecánico anódico trascu-rren simultáneamente dos procesos: la corrosión electromecánicade la superficie y su electroerosión. En calidad de líquido de tra"

410

bajo, o sea, como electrólito, se emplea una solución acuosa devidrio líquido.

El maquinado mecánico anódico ha encontrado la más extensaaplicación en d,os ramas: para cortar metales y afilar herramien-tas de corte. También puede ser empleado para el acabado fino desuperficies. Para el corte mecánico anódico de metales se utilizanmáquinas de variadas estructuras. En la tig. 276 se muestra unade estas máquinas-herramientas. La barra 10 a coftar se sujetaen el tornillo de mordazas 9. El disco 3 de chapa de acero está

Fig. 276. Vista general (a) y -esquema (b) de una máquina para el cortemecánico anódico

asentado en el eje dispuesto en el péndulo 4 que puede girar alre-dedor del eje 6. El giro del péndulo asegura la magnitud nece-saria de avance que se regula con el regulador hidráulico 5. Larotación del disco se acciona con el electromotor 7 a través de latransmisión por correa 8. El líquido de trabajo se impulsa por labomba 11 a la tobera 2. El líquido empleado se acumula en eldepósito 1.

Por regla general, la velocidad de rotación del disco es iguala 15...25 m/s. La tensión de la corriente, 20...30 V, mienlrasque su intensidad se escoge partiendo del diámetro de la barraque se corta. Con un diámetro de 40 mm, dicho parámetro es iguala 80 A y para diámetros de 200. . .250 mm, 300. . .350 A. La su-periicie cortada queda suficientemente limpia, hasta el extremoquq a continuaci_ón no es necesario emplear otro tipo de maqui-nado mecánico. Si se sustituye el disco-por una cinia sin fin'de0,8. . . l,? *p de grosor y 12 , ..20 mm de anchura, puede verifi-garse corte de fonna,

Fig. 274. Esquema del corte me-cánico anódico

suelve el metal, formandoen la superficie de la pie-'za una f ina pelícuia 3(fig. 275, a) de baja resis-tencia mecánica que searranca fácilmente por e1

disco que gira a alta velo-cidad. En su lugar se creauna nueva película quetambién se desprende porel disco durante su poste-rior rotación. De esta for-ma trascurre ininterrumpi-damente el proceso electro-químico de disolución dela superficie de la pieza.

Las cúspides de lasrugosidades en dicha su-perficie (fig. 275, b) , es-tán separadas del discopor un pequeño interval

Líquido de

lraba¡o

L----

4tt

Fig. 277. Esquema del af iladomecánico anódico de una her¡a-

mienta

plazar la herramienta que se afi-la, es decir, variando solamentelos regímenes eléctricos de maqui-

Al emplear el afilado mecánico anódico, la herramienta s(Íig. 277) se sujeta en el tornillo de mord azas 4 que se une a laborna positiva del generador de corriente continua.'El útil a afilarse labora con el disco / de cobre o hierro fundido o bien de aceroc.orriente _(no para herramientas) que gira rápidamente. Al lugarrlonde la herramienta que se afila hace contaóto con el disco, por

la tobera 2 se introduce el líquidola tobera 2 se introduce el líquide trabajo, ya la mencionada so-lución acuosa de vidrio líquidoque se emplea para el corte mecá-nico anódico.' El afilado y acabado fino me-cánico anódico se realiza en tresetapas: desbastado, rectificado yacabado fino. Las tres indicadas+ etapas se verifican en una mismamáquina-herramienta, sin reem-

Las sierras de disco (fig. 278, c) se emplean para cortar ace-ros laminados de variados perfiles y dimensiones. La pieza a la-borar / se emplaza en la mesa y se sujeta con el tornillo de mor-d,azas 2 mediante enclavamiento hidráulico o a mano. La sierrade disco, montada en un carro, se acciona mediante un electro-motor independiente y su avance está animado por un sistemehidráulico.

Las máquinas de sierra de cinta no sólo se utilizan para cor-tar hierro redondo y perfiles laminados, sino que también paramaquinar contornos de forma en piezas brutas de diferente grosor

Fie. 278. Máquinas de- cortar

(aproximadamente, de hasta 300 mm). En las máquinas de estetipo, para cortar el material se emplea una sierra de cinta sinfin montada sobre dos poleas una de las cuales es motriz y lasegunda, mandada de sujeción.

Las sierras de cinta son altamente productivas y permiten ob-tener una ranura de serradura muy pequeña, pero se desgastanrápidamente y además, durante el trabajo es probable la rotura dela cinta. El esquema cinemático de una sierra de cinta está repre-sentado en la fig. 279. La sierra 7 se acciona con un electromotorde 0,4 kW de potencia a través del variador de velocidad sin esca-

tones -]f,- j# y la transmisión denta¿, #. El volante.l/ se

emplea para el desplazamiento de los discos corredizos del varia-dor y el volante B, para tensar la sierra.

nado. Al desbastar, se emplea unatensión de cerca de 20 V, al rectificar de cerca de 15 V y alefectuar el acabado fino, la tensión se disminuye hasta l0 V. Envirtud de estos cambios de Ia tensión, varía el carácter del maqui-nado. Cuando se desbasta, se quita una capa considerable de me-tal (l ...1,5 mm) lo que es necesario para dar al útil la formanecesaria. Al rectificar, el grosor de la capa que se desprende nosobrepasa 0,1 mm y durante el'acabado fino se quita una capa deespesor insignificante que en total alcanza 0,01 . . .0,03 mm. Gra-cias a esto, se consigue una limpieza de acabado correspondientea las clases de acabado 7-a u 8-a.

§ 5. Máquinas de cortar

Para cortar diferentes piezas se emplean máquinas en las quecomo útiles se emplean sierras de hoja, de disco, de cinta, asícomo sierras de fricción y muelas abrasivas.

La sierra de arco mostrada en la fig. 278, a se emplea paracortar hierro redondo, perfiles laminados y tubos con diámetromáximo de 300 mm. El material se corta con la sierra de hoja 1,dotada de movimiento alternativo accionado por el mecanismo debiela y manivela 4. La sierra se fija en el patín 2. El acciona-miento hidráulico transmite al arco de sierra 3 los siguientesmovimientos: bajada rápida, avance intermitente durante el reco-rrido de trabajo, ligera elevación al verificar la carrera de retro-ceso y subida definitiva del arco de sierra al acabar el maquinado.El esquema cinemático de una sierra de arqo se rnuestra en lafig. 278, b.

412

&'--

413

La pieza a laborar se aprieta a la sierra 7 mediante el contra.peso .fJ a través del cable 12 y la cadena 9 que abraza a dichapieza. El acercamiento de la pieza a la sierra se verifica con elvolante 5 a través de un tornillo (la tuerca 6 es reinstalable). Elavance de la mesa se conecta y desconecta con el pedal 2. Elelectromotor 3 acciona la rotación de la muela de rectificar, con laque se esmerila 1a sierra de cinta después d,e estañosoidarla. Las

palancas 4 sujetan los ex-tremos d,e la sierra al rea-lizar el estañosoldado.

Las sierras de fricciónpueden ser de disco o decinta. A1 emplear taiessierras, el corte del me-tal se electúa gracias asu rápida rotación. La ve-iocidad circunferencial delos discos alcanza 140 m/s.Bajo la acción de altastemperaturas que se creanen virtud de la fricción, elmetal que se corta se fun-de y sus partículas s€ €x-pulsan al exterior de 1a ra-nura de serradura. El dis-co se calienta insignifican-temente, ya que se refrige-ra con los fiujos de airey además, puede verif i-carse su refrigeración for-zada.

§ 6. Máquinas de pulir

Estas máquinas se apli-can para el acabado depiezas, cuando es precisr.robtener bellas y brillantessup,erficies sin observar laprecisión de sus dimen-siones, así como después

de verificar el cromado, niquelado y otros recubrimientos galvá-nicos para dar a las superficies el brillo necesario.

Durante el pulimentado se emplean ruedas de materiales blan-dos: diferentes tejidos de algodón, fieltro y cuero. El material puli-mentador en forma de pastas se extiende en la superficie de larueda (pastas con cal vienesa, óxido crómico, así como pastas

4t4

|OIZ. Al puli.mentar, la velocidad de rotación de iueda alcartza35 m/s.

El pulimentado de superficies puede también realizarse bajouna coiriente de líquido abrasivo. Entonces, los granos abrasivosfinos en suspensión en el líquido se dirigen a la superficie a prrli-mentar mediante un chorro bajo una presión de hasta 80 kN/m?(8 kgf/cm') y de este modo, se alisan las microirregulari.4ades ydisminuyen las rugosidades de la superficie. Este procedimientopuede ser utilizado para pulimentar superficies de las más varia'das formas y dimensiones. Por regla general, la cantidad de gra-nos abrasivos en el líquido (agua) alcanza según el peso, un30...40%.

Fig.27e. u'or.*tj,t:frÍ,." de una sierra

Z:28

Capftulo XXV

MANDO PROGRAMADO DE UÁOUIruNS.HERRAMIENTAS

teriuptores de volquete, conmutadores de clavijas y multiposicio'nales.

La esencia del segundo procedimiento consiste en la represen-tación del programa de funcionamiento de 1a máquina-herramientaen forma de cifras y el registro de éstas por código especial en unporiaprograma móvil de gran capacidad. La información qcumu-lada en el se lee sucesivamente durante su movimiento y se em-plea para el gobierno de los órganos de trabajo de la máquina. Encalidad de portaprogramas se utilizan cintas perforadas, magnéti-cas, de papel, cartas perforadas (con dispositivos de alimenta-ción), cintas cinematográficas, etc. Generalmente, el portaprogra-ma se confecciona fuera de la máquina-herramienta, empleandomáquinas calculadoras y una serie de dispositivos especiales pararegistrar el programa.

En ciertas ocasiones, al registrar el programa se emplea lagrabación de los movimientos realizados previamente al maqui-nar un obrero de alta calificación la primera pieza; entonces, losmovimientos de los órganos de trabajo de la máquina-herramien-ta se convierten en impulsos eléctricos que se registran en unacinta magnética. También se puede efectuar el registro del progra-ma en las mencionadas cintas, contorneando el diseño aumentadode la pieza con un dispositivo iotocopiador especial.

Una de las mayores ventajas del registro del programa enportaprogramas, consiste en que este hecho da la posibilidad desu prolongada conservación y, cuando esto es necesario, emplearlode nuevo.

Los sistemas numéricos de mando programado, pueden ser apli-cados para verificar movimientos coordenados o escalonados (parael maquinado de superficies escalonadas en tornos de eje de ci-lindrar y husillo de roscar y verticales, para hacer coincidir losejes del orificio a laborar y del husillo de las máquinas de ta-ladrar y fresar horizontales, etc.) y, de haber entre los movimien-tos de diferentes órganos una relación funcional, para maquinarsuperficies de forma plana o multidimensional complicada.

En la actualidad, en la Unión Soviética se fabrican más de34 tipos de máquinas-herramientas con mando programado y enlos próximos años aumentará considerablemente tanto su nomen-clatura como su cantidad. Hallaremos la causa de tal aumento enque uno de factores principales para la automatización de la pro-ducción en serie y en pequeños lotes en las empresas de construc.ción de maquinaria, es su pertrechamiento con máquinas-herra.mientas con mando programado.

§ 1. Sistema de mando programado de una fresadora vertical

La lresadora vertical con sistema de mando proyectado porA. E. Kobrinski, M. G. Breido y V, K. Besstrashnov (fig. 280)i seemplea para fresar el perfil de excéntricas de diferentes Iorma! sin

l4 3.aK. 32

El mando programado de las máquinas-herramientas consisteen el sobierno'aut-omático de su funcionamiento de acuerdo con un

orosr;m, confeccionado en forma de cilras o símbolos, medianteio. "qu. se determinan la magnitld y- el carácter de los movimien-tos áe sus órganos de trabajo. Emfleando tal método de mando,

es posible velificar cón mayor rapidez la puesta a punto si es

nec'esario cambiar excéntrióas o plantillas en los autómatas,reemnlazar interruptores de iin de carrera, etc. En realidad, lasmaqtiinas-trerramieirtas automáticas de excéntricas o las copiado-ras'también tienen mando programado, pero su reacoplamientoes más complicado. En virtud de esto, la aplicación.de máquinascon tales siltemas de mando automático es provechosa sólo en

condiciones de producción en grandes lo-tes y en.ma.sa'La diferencü y ventaia principales de-1as máquinas-herramien'

tas con mando piogramádó cons'iste en la sencil!., 4g su puestaa ounto. lo oue óermite crear sistemas de automalización económi-cainente verita¡ósos en la producción por pequeños lotes e indi-vidual.

La introducción del programa de funcionamiento de los órga'nos de trabajo de la máquina, cuando su mando es pro.gramado,se ouede efeótuar por uño de los dos siguientes procedimientos:cuahdo Ia capacidád del programa es limitada,_ registrándolo di-rectamente eri 1a máquina-herramienta; cuando dicha capacidad es

prácticamente iiimitáda, conieccionando el programa fuera de

la máquina.El primer procedimiento se utiliza en.las máquinas-herramien'

tas paia el maquinado de piezas sencillas, de forma escalonadarectángular, es decir, cuando el trabajado de la pieza puede ser,oor eiimplo. el resultado de movimientos sucesivos de los órganoshe trálajo de la máquina en sentidos mutuamente perpendicula'res. En ial caso, el objeto de la automatización consiste en laconexión de los movimientos de los órganos de trabajo con deter-minada sucesividad y su desconexión al alcanzar dichos órganoslas oosiciones requeridas. Entonces, el programa puede ser con-fecci,onado directámente en la máquina-herramienta mediante in.

416 417

ernplear plantillas. El proceso de maquinado trascurre en la fre-sadora del modo siguiente.

La pieza bruta, sujeta en la mesa de la fresadora vertical, estádotada de dos movimientos: rotativo, junto con la mesa cotlavance determinado constante s, y rectilíneo, en dirección a la fre-sa o separándose de ella, llamado avance de seguimiento s,. Larotación de mesa con la pieza bruta ,f4 se acciona con el electro-motor 3 a través de las transmisiones dentada y de tornillo sinfin. El movimiento longitudinal de la mesa de anima por eleleclromotor_ l0 que se comunica con el husillo de avance i2 pormediación de los embragues electromagnéticos l1 y g, cuya con-mutación hace variar el sentido del avance de seguimiento-sr.

impulso necesario al amplific ador .16 y desde éste, la señal de

mándo llega al grupo de ios mecanismós accionadores que' a lra-

"ei¿.t tulilto d? avance 12, asegura el avance de seguimiento de

iu *ár, de la fresadora. El husiltlo de avance 12 eslá frenado me'diante dispositivos de escape, en virtud de lo cual, p.ara conectar.t ,rrn.. iongitudinal, no

'es suficiente la conexión de uno de los

embragues elóctromagnéticos. Para que el husillo 12. gfte,,.es pre-

ciso qfe se ponga eñ funcionamientb uno de los dispositivos de

".crpó. El aóoplámiento del husillo de avance 12 con las ruedas

de eicape 4 y'5 se verifica a través del diferencial (. Para qge

ei tLusilio de'avance comience a girar, hay que hacer que oscileuna de las áncoras. Su oscilación-se acciona con los electroima'nes / y 2 que se ponen en funcionamiento al .llegar a ellos laseñal d! mahdo trahsmitida por la cinta cinematográfica.-

Si se conecta uno de los émbragues y el electroimán 2, la án'cora izquierda oscila y el electromotor 10 hace girar.cl husillo,las ruedas dentadas 8,"7 y 6 del diferencial y la rueda de escape.5a una magnitud iguai ai paso- entre sus dientes' Como la ruedade escape Z está eñ este cáso frenada, su árbol y el de los satéli-tes lconductor\ 7 quedan inmóviles. cuando se pone en funciona-mierito la áncora dbrecha (la izquierda queda inmóvil), el electro-motor hace girar la rueda'dentáda B que obliga a los satélites 7rodar por li rueda 6 y por lo tanto, hace que gire la rueda de

escape'5. En los dos cásós descritos, 1a duración del movimientode avance continúa mientras gira una de las ruedas de escape.

Estando éstas inmóviles, los embragues patinan y por consiguien-te, el movimiento de avance no se produce. La magnitud- del avan'ce longitudinal depende del paso

-entre los dientes de las ruedas

de escápe. El de [a rueda 5 -es

grande, mientras que el de la 4,

oeoueño. Conectando una u otra áncora, se varía la magnitud delávánce longitudinal, rnientras que la frecuencia de variación de

dicho avande se determina por la frecuencia de puesta en funcio-namiento de dichas áncoras.

El sistema de mando está equipado con un acoplamiento de

reacción que asegura 1a comprobación de los desplazamientos dela mesa eh depeñdencia de los impulsos de mando. Con este ob-

ieto, en la fre§adora hay dos transmisores de retroacción ,13 que

for los dientes de los discos dentados llevan la cuenta del númerc¡áe puestas en marcha de las áncoras. El número de dientes decadá disco es igual al de la correspondiente rueda de escape.Supongamos que fue enviado un impulso, pero por cualquier causael husi-ilo de avance no giró. En este caso, los transmisores deretroacción envían señales al grupo de mando, en el que se veri-fica la comparación del número de puestas en rotación del husillode avance y el número previsto por el programa. Si éstos no coin-ciden, automáticamente se envía una señal correctora que provocauna puesta en funcionamiento complementaria de los electroima-nes del dispositivo de escape,

Grupo de mando

Gruoo de los neca-nis/nos de trabajo

l0

Fig. 280. Esquema del mando programado de una fresadora vertical

El sentido y velocidad del avance de seguimiento varían endependencia del programa registrado en tres pistas de una cintacinematográfica en forma de sectores transversales oscuros y cla-ros. En 1a primera pista, está registrado el programa de variacióndel sentido del avance de seguimiento, correspondiendo los secto.res oscuros a la marcha hacia la fresa y los claros, en sentido in.verso. La segunda pista sirve para gobernar \a frecuencia de va.riación del avance y la tercera, regula su magnitud.

Los programas se registran en la cinta cinematográfica enuna instalación programálica especial. Durante el funcionamientode la fresadora, la cinta se arrastra por rodillos entre la fuenteluminosa y las células fotoeléctricas (transmisores f otoeléctri-cos /5). La cantidad de transmisores corresponde al número depistas en la cinta. La luz al pasar por el sector no oscurecido dela cinta, ilumina la célula fotoeléctrica y el transmisor envía el

418l4n 419

La fig. 281 permite más plenamente comprender el principio defuncionamiento de la Iresadora. En ella se muestra la excéntricaque se maquina. Convencionalmente, el avance de seguimiento secomunica no a la pieza, sino a la fresa, es decir, ésta se mueveen dirección al centro de rotación de la pieza bruta o bien en sen-tido inverso. A1 girar la pieza con la velocidad del avance dado s,,1a fresa ocupará sucesivamente diferentes posiciones respecto alperfil de la excéntrica. Después de que la pieza gira a un án-gulo a, la fresa desde el punto A pasará al punto B, pero es ne.cesario que ella ocupe la posición que corresponde al punto C.

Con este objeto, a la fresa sele comunica avance de segui-nliento y ella llega al puntoC. A1 girar de nuevo la pie-za a ün mismo ángulo, la fre-sa pasará al punto C1 en lu-gar de D. De nuevo comuni-camos aVance de seguimien-to D, etc., hasta ll,egar alpunto F. De esta iorma, ob-tenemos un contorno escalo-nado AF muy diferente al ne-cesario. Para que esta dife-rencia sea mucho menor, hayque disminuir el avance deseguimiento, como se ha rea-lizado en el sector F1. Pero

"' como las desviaciones endiferentes sectores no son iguales, allí donde los radios de 1a

curvatura del contorno son mayores, la frecuencia de conexióndel avance de seguimiento debe ser mayor, mientras que 1a dura'ción del impulso, menor. Para obtener diferentes desplazamientosradiales de la fresa en variados puntos del contorno, hay quecambiar la velocidad del avance de seguimeinto. Y como el sector/A es un arco de circunferencia, en éste el valor de dicho avanceserá igual a cero.

En-el caso que examinamos, es cómodo representar las posicio-nes sucesivas que el útil ocupa respecto a la pieza en un sistemade coordenadas polares. Si, por ejemplo, llevar la cuenta desde elpunto.4, el punto B se determina por dos valores: la magnituddel ángulo a de giro de la pieza y la del radio OA, el punto C,por el ángulo a de rotación de la pieza y el radio. OC, el punto D,

iror el ángulo 2ay el radio OD, etc. La posición de los puntos poréeparado se puede determinar con relación a los, puntos anterio'rei. Por ejemplo, el punto D se deterrnina por el ángulo a y ladistancia CrD.

Las coordenadas de los puntos característicos se codifican ymemorizan q¡ ef portaprograma, pof ejernple, qofno 9n el gasa

429

Fig.28l. Esquema de formación delperfil de la excéntrica.

oue consideramos, en forma de sectores oscuros y claros en laiinta cinematográfica. En nuestro ejemplo, el sistema asegurabael movimiento de los órganos de trabajo por una trayectoria cur-vilínea complicada, en

- otros casos, 1a trayectoria puede serrectilínea. Lás coordenadas de los puntos característicos puedendarse en sistemas de coordenadas cartesianas o polares, lo quedepende de la complejidad del perfil de la pieza que se maquinay de la conveniencia del empleo de uno u otro sistema'

§ 2. Preparación del programa y procedimientospara la representación de las citras en los sistemasáó -u¡¿o'programado

La preparación del programa se inicia solucionando los proble'mas propi,os de'r'la proyección del proceso tecnológico, de la pro-ducción.

-seguidamente, se calculan los movimientos de los órga-

nos de trabájo de la máquina-herramienta, partiendo de la-formanecesaria de-1a superlicie a laborar, precisión exigida y regímenesde corte confeccio¡iados. Cada uno de estos movimientos consta de

un determinado número de desplazamientos elementales que enadelante llamaremos pasos elementales. La magnitud de dichospasos, depende de la precisión requerida ¡r, por regla general, se

ioma iguál a 0,3 . . . 0,5 de la tolerancia. Al efectuar este trabajo,la piezá se fija en un sistema de coordenadas determinado y comoorigen del sistema se toma uno de los puntos. inmóviles de lamáquina-herramienta. Si el sector del contorno de la pieza que.seexainina es una recta, hay que dar las coordenadas de dos puntos(comienzo y final de Ia línea) e indicar que la línea que une a

dstos dos puntos es uira recta. Cuando se maquinan formas com-plicadas, la trayectoria se divide en una serie de pequeños secto-ies, en cuyos límites cada línea curva puede ser sustituida consuficiente precisión por segmentos de líneas rectas en forma deescalones o bien, por líneas curvas de cualquier tipo.

El programa completo de maquinado de la pieza está com-puesto por señales independientes. Cada una de ellas se envíapara efectuar el desplazamiento de la mesa de la máquina o delútil por el siguiente sector. Examinemos, por ejemplo, la con-feccién del programa para fresar la pieza cuyo contomo ABCDse muestra en la figura 282,4. Primeramente, el contorno de lapieza se divide en eT plano entre varios sectores y dentro de loslímites de éstos se escogen los puntos característicos. Seguida-mente, respecto al origen del sistema de coordenadas, se deter-minan las

'coordenadai de dichos puntos. Las coordenadas de los

puntos de la trayectoria necesaria de movimiento del útil se obtie-iren partiendo di las coordenadas de los puntos característicos,teniendo en cuenta el radio de la fresa. Después de determinar lascoordenadas de los puntos A, B, C y D respecto al origen de coor-.dsnadas (puntp Q) y a !a lÍnea gue une a estos pqntq§; lgs reptas

§2t

AB_y CD y los arcos de circunferencia AD y BC con radios Rry-R2, cuyos centros se encuentran en los puntos Ot y Oz, se esta.b_lepe.ll trayectoria de movimiento de la iresa, o seá, ef'contornoAtBGtDr A continuación, s,e determina la trayectoría de acerca-miento del útil desde el origen de coordenadas al punto A¡. Estatrayecto_ria se traza de tal forma que sea tangente al contornoA1B1C1D1 en el lugar desde que cómienza el"maquinado de Iapieza. Con este objeto, se traza la línea OEAI y se determinan lascoordenadas del punto E. Para el caso más señcillo, los datos ob-tenidos son suficientes, para calcular el programa de maquinado.En.nuest¡o ejemplo, el programa constárá "de

seis mandbs pararcalizar los movimientos ráqueridos: por las rectas OE y 'EA1,

oo)Fig. 282. Confección del esquema de movimientos del

dado

denada (fig. 282, ü). Al emplear este método de registro.del.pro'grama, para comunicar a ia herramienta _un pequeño .{espla3q'ñiento' es necesaria una cinta perforada de gran longitud. Así,para desplazar el útil a 200 mm en la-cinta hay que teneriOOOO agú¡eros y serían necesarios 50 m de cinta perforada.

Con óbjeto dé registrar números en forma de códig-gs qnitarios,hay que tener en el portaprograma tantas,posiciones fijadas comoen-el'número haya-unidádes. Por ejemplo, para registrar en lacinta el número 532, deberemos tener 532 posiciones,'es decir, 532perioraciones en ella. Cada uno de los agujeros- corresponderá aidesplazamiento del mecanismo de la máquina-herramienta a unpasb elemental. Este procedimiento tiene -una importante insufi-ciencia que consiste en la necesidad de confeccionar una gran can'tidad de-datos iniciales. En virtud de estas consideraciones, en lossistemas modernos de mando, el registro del programa no se rea-liza empleando códigos unitarios, sino que se confeccionan me-diante dispositivos calculadores especiales, a cuya entrada se in'troducen ñúmeros codificados según cualquier sistema numérico.

El registro codificado de números en el portaprograma basán'dose en óualquier sistema numérico, disminuye considerablementela longitud necesaria del portaprograma y el tiempo para su pre'paraclon.

El sistema numérico decimal utiliza diez signos para registrarlos números 0, l, 2,3, 4,5,6,7,8, 9. Por ejemplo, para represen-tar en una cinta perforada o magnética un número decimal, hayque tener 10n posiciones, de las cuales sólo r¿ se perforan (siendo¿ el número de descargas). Así, el número 43 275 puede ser repre'sentado por una serie compuesta de l0 X 5 : 50 posiciones. Conobjeto de fijar el número mediante un código decimal, la cartaperforada (o la cinta), está dividida en 10 líneas horizontales, nu-meradas desde 0 hasta 9. El número de pistas verticales es iguala la cantidad de cifras en el número. Las unidades se registranen la primera pista derecha, las decenas en la segunda, las cente-nas en la tercera, etc. El número completo se lee con facilidad. Eldefecto principal de este sistema son las dimensiones considera-bles del portaprograma y la complejidad del dispositivo lector.

Para los dispositivos calculadores numéricos en lugar del sis-tema decimal, en el que cada número debe representarse con diezsímbolos (cifras), es preferible utilizar el sistema binario.

El sistema numérico binario prevé sólo el empleo de dos símbo-los y para mayor comodidad se han tomado las cifras 0 y l. Enel sistema binario todos los números se forman como combinacio-nes de estas dos cifras. Por ejemplo, el número 5281 toma en elsistema binario el siguiente aspecto:

52gl : 1.2t2 +0.2" + 1 .2'0+0.2e+0.28+ 1.27 +0.26+

útíl según el programa

Afi¡ p^or_ el arco 81C1, Que se divide en varios sectores, por larecta C1D1 y por el arco D1A1 que también se divide en deiermi-nado número de sectores.

Las magnitudes de los desplazamientos se introducen a los emi-sores de impulsos como el número de señales que en forma de re-gistro convencional se trasp-asa al portaprograma. Por ejemplo,dicho registro se puede verificar en una cinla perforada. "El

nú-m.9ro. d9 impulsos que componen el programa depende de la mag-nitud del desplazamiento correspondieñte a un impulso. Si ésIeasegüra un recorrido -de 0,02 ** y, por ejemplo, hay que despla-zar la mesa de una fresadora a 3 mm en sentido tón§ituainát yI mm en sentido transversal, para el primer recorrido -necesitare-mo1l50 impulsos, para el segundo, 50.-

Para obtener la forma correcta de la pieza, es preciso que eldesplazamiento por todas las coordenadás se verifique'sirirultá-neamente. Por esta razón, en Ia cinta perforada a ties orificiospara una coordenada debe corresponder ün orificio para otra cog¡-

423

* t .zs *0.2t * o.z¡ *0.2, *o.zt * I .20,

423

es decir, el número 5281 en el sistemh numérico binario consta detas cifras gruesas dispuestas en la parte derecha de la igualdady tendrá el aspecto 1010010100001, mientras que en la cinta per-forada se representará como una línea con treinta posiciones.O sea, al emplear el código binario las dimensiones del portapro-grama pueden ser reducidas considerablemente. Simultáneamentese simplifica la estructura del dispositivo lector.' Para convertir un número expresado en sistema decimal, en

número en sistema binario, se puede emplear el método siguiente.

plo. en la cinta perforada: ha./ perforación, no hay perforación; en

iáiirt, .iremát'ágráfica: hay"mancha, no hay mancha; en, la cinta

masnética: secior"magnetizádo, sector no magnetizado, etc'^"-"si;;;; ;;;ñ;f -ñi"áiio ¿é codiricación. tomo en el trabajo

práctico se emplea el sistema decimal (todas las dimensiones ett

[ós planos ." brpre.an con números decimales), frecuent:g*-11:;pará registrar loi programas se utiliza el código decimal binarlo.' La ñplicación áe áicho código es ventajosa porque, conser-

urn¿á fítónrá¿i¿ad del sistema"decimal, no! presta la economía

dói 6inario. Cuando se emplea la codificación decimal binaria, el

,,:rrai" de unrdades, decenas, centenas, miles, etc', se escriben por

seoarado. sesún el áistema numérico binario. Por ejemplo, el nú'Á[iá [ShS iendrá en el sistema decimal binario el siguiente as'oecto:' 0100 0011 0010 0lll 0l0l

43275En el caso dado, para cada cifra decimal son necesarías cuatro po-

rióián.r. En la fi§, 288 se dan ejemplos del registro de números en

diferentes sistemas numéricos'

§ 3. Portaprogramas

En las máquinas-herramientas con mando programado numé-

rico, en calidail de portaprograma se emplean extensamente cin:iri v .r.trs perforaáas, iintás, hilos, tambores y discos magnéti'cos,

-cintas cinem atográficas, etc.

La carta p"ttotrfiu".J ,n iütengulo estanda rlizado de cartón,eon el ánguló superior izquierdo cortado lo que. sirve para contro-lar la pofición de la carfa al colocarla, seleccionarla-,-etc' En lacarta e'stá imprimida una red numérica en forma de 45 o bien B0

columnas de óifras. En cada una de ellas están imprimidos de arri.ba a abajo los números des'le 0 hasta 9 Además, al principio de

la carta éntre sus filas octava y novena, están escritos los núme-ros de las columnas. En las caitas perforadas, las filas horizonta-les se denominan posiciones. Los números. se -registran en ,las car:tas perforando agujeros en los lugares donde se encuentran las

cifras necesarias.La cinta pertorada se fabrica de papel o plástico opacos,.su'

ficientemente resistentes y con baja electroconductibilidad. El re-sistro se efectúa por cl éistema 6inario de codificación. Esto es

Eómodo ya que responde a dos posibles estados de la cinta:-hayperforación ó no hay perforación.- El programa s.e rcgistra. median'ie g.upo. de orificiós-dispuestos en la cinta en determinados.luga'res"reipecto a los orificiós que sirven,para su desplazamiento. Lacinta permite situar varias iilas par-alel¿s de agujeros.en las que

ouedeñ ser registrados números de diferentes canales parale-ios. La densidal de registro de iniormación en la cinta se deter-mina por sus deformaciones lineales, la precisión con que pueden

2t97

5264

zr/s7óoao oooa d aooa oaaa5264

oaoa ooao o oaao oaoo

b)

1rificlós de armctre

I .-*-fr -1

I ' "',;. ' Il¡ Ooo o I

l" ""1 "llsll.:": .ll"..g.llnllo ooo ¡ lI

c)

Fig. 283. Disposición de los orificios en la cinta al registrar números:4-en un sistema numérico decimal¡ ó-en un sisterra de codificación decimal binario en

. cinta ancha; c-en un sistema de codificaclón declnral binario en cinta estrecha.

Tomemos como ejemplo el número"'SZgt. Inscribamos este númeroen la columna 2 de la tabla 12. Dividamos 52Bl por 2 y obtendre-mos 2640 enteros y I en el resto. El número 2640 se inscribe enIa columna 2 y el resto en la 3. Dividamos 2640 por 2. Obtendre-mos 1320 y 0 en el resto. 1320 se inscribe en la columna 2 y elcero en la 3, etc. Continuamos la división hasta que en 1a columnat no aparezca la unidad que traspasamos a la columna 3. Las ci-fras escritas en esta columna y reescritas de abajo a arriba nosdarán el número 5281 en el sistema numérico binario.

Tabla 12

Inscripción del número 5281

Divisor22220Dividendo 5281 2640 1320 660 330Restol000

en el slstema binario2 2 2 2 2222

165824120t0552t0 I 0 I 0010 t

Como se indicó anteriormente, en el sistema numérico binariose emplean sólo dos cifras, la unidad y el cero. La primera corres-pqnde al envío de la señal (contacto)., mientras que con el cerola señal no se produce. Esto es cómodo, ya que los mecanismosdiferencia¡ con 1a mayo.r facilidad dos .estados,estables, por ejem.

124

or rro^uurun rr rrrour',r'n' I o, rrr'uurunooóooooooo oooooooooo J ooooooooao.óobóoooooo ooooo.oooo i ooooooooooqóóoosiaooo Qooaoooooo ooaoooooooooáóóooooo oooooooooo oooooooooooaoboooooo ooo.ooooooo oooooooooa

sel perforados los agujeros respecto a los de la fila motrizy las posibilidades de funóionamierito fiable del dispositivo lector(para las cintas perforadas, la densidad de registro arcanza cua-tro cifras por I cm).

. En la cinta magnética para <<recordar>> los números se empleanlas variaciones del magnétismo remanente en pequeños voiúme-nes del material magnético. El grabado y lectura se realizan de lamisma forma que la grabación-y reprociucción acústicas. La den.¡1daa j^e registro de lnlormación alcanza, por regla general,30 . . . 60 cifras por I cm. Durante el grabadb y leciura, -sólo

esnecesario q.ue e_l sistema distinga fiablémente uiro de los dos po-sibles estados del material mafnético y no es preciso que la tón-s.ión de salida_repita con exactltud el tipo de t'ensión d'e la señalde.grabación. La cinta magnética puede ser de papel o de plásticocubierta de una capa de óx-ico férrico o bien m"iálic, mapietizadao no_magnetizada, pero cubierta de material magnético."La cintametálica magn_etizada se fabrica de acero con ras luperficies minu-ciosamente pulimentadas y cubiertas de una aleacién del 800/e deníquel y 20010 de cobalto. De modo análogo se fabrica el hilo mag-nético.

Los tambores magnéticos son cilindros de materiales no mag-néticos, cubiertos de una capa muy fina de sustancia magnétiia(óxido férrico FezOs o bien de níqúel). Los tambo."s musiéticosmodernos se fabrican mediante- el' enrollamiento helic8idal dealambre en un cilindro. El tambor puede tener varias pistas.. Los discos magnéticos pueden der de paper, prástito o arumi-

nio con recubrimiento magnético.Las cintas cinematográficas tienen extensa aplicación. El pro-

grama se registra fotográficamente y se reproduce medianté lalectura fotoelectrica. se- expresan dos estadoi: hay mancha y nohay mancha.

§ 4. Registro y lectura del programaEn d.ependengja de.l.tipo de portaprograma. se emplean los co-

rrespondientes dispositivos registradbrei. La iniormación nume-Ijca :§. registra en las cartas perforadas con perforadores. En lalig. 284 está representado el perforador constiuido en la Fábricadf máquinas calculadoras, análíticas (SAM). Al apretar a 1as te-clas./ la palanca {e _do¡ brazo.s 2 girá, despraza ei tirantá s a bizquierda,.en virtud de lo cual, hace girar lá palanca 4 en sentidoinverso a las agujas del reloj y por esta razóÁ, los contactos 5 secierr.an y ponen en funcionamiento el electroimán 6. El inducido 9se atrae y éste, a través de un sistema de palancas, hace bájar la0j19a Z gu..¿ ?l desplazarse presiona sobre'el pun én B. Este per-Iora un orÍficio y la carta se desplaza a la iz-quierda a una divi-sron rmpulsada por un mecanismo especial.

., El .,:gl.t¡g,rn1gnético se basa en'1o s.iguiente.. La cinta magné-trca / (tig. 2E5, a) se arrastra con velocidad uniforme a través de

420

la holgura 2 del núcleo del cabezal electromagnético 3 (el ancho

de la iolgura, 0,01 ...0,02 mm)' En -el núcleb están enl'glladaslas bobinás 4. Si por el devanado de dicho cabezal se hace pasarcorriente alierna he la frecuencia necesaria, en la holgura 2 se

creará un campo magnéiico variable y por esta causa, en la cintaen movimientó con nelocidad unifoime aparecerán los <<trazos

magnéticos>> 5 transversales. Siendo constahte la velocidad de lacinia, los intervalos entre los <<trazos>> sólo dependerán de la fre-cuencia de la corriente.

Fig. 284. Esquema del eeriil1l:iJ:.,:rl1?*',,..fl§AM (Fábrica de máquinas

En la cinta cinematográfica el programa se registra mediantetrazos negros. Cuando st regis_tran datos numéricos esta opera-ciOn pueaé realizarse iluminando la cinta a través de los agujg'iá, airpr..tos en un diafragma esp.ecial. En calidad de fuente de

ir, ." 'emplean, por regla géneral,-lámparas de gas errarecido'El portaprogiama ú inlroduce al aparato lector de la máqui-

na-heriamiehtal en el que el programa se convierte en una serieáe señales de mando. Las cintas perforadas se leen de dos modos:eléctrico y fotoeléctrico. En el primero, -la cinta se «palpa» porLos dos lados mediante escobillaÁ especiales. En los lugares dondehay perforaciones, las escobillas hacen contacto y en el circuitoeléctrico se crea un imPulso'

Al emplear el métódo fotoeléctrico, la cinta se desplaza. sobreuna estreóha rendija, cuya anchura es tal que en ella puede dis'ponerse sólo un agujero. Por un lado de la cinta se encuentra unaiuente constante d"e iuz que Ia ilumina y por el lado inverso, una

."."iiN

\.-§§

427

------

II-----

célula foioeléctrica. Cada vez que el agujero eh la cinta coincidecon la rendija, \a luz se enfoca-con lenteÁ y alumbra la célula fo-toeléctrica en la que se crea un impulso eléctrico.

La lectura del programa registrado en una cinta cinematográ-fica se verifica de forma análoga. Tras la cinta se encuentran las

fotorresistencias 3 (fig.285, ú)y delante de ella, la fuentede la luz .1. Durante el movi-miento de la cinta 2, los tia-zos 4 cubren periódicamentelas fotorresistencias y no de-jan que la luz las ilumine.De esta forma, se crean im-pulsos de corriente que seemplean para gobernar losmecanismos de la máquina-herramienta.

Al reproducir el progra-ma grabado en una cintamagnética, ésta se desplaza

mo un acumulador en el que se disponen los cabezales portaútiles(en tales casos, el acumulhdor contiene mecanismos para el trans'oorte de los grupos a la estación de trabajo y para su retroceso).Los dispositiios'de este tipo encuentran principal aplicación en

las máquinas de taladrar.Las'instalaciones del segundo grupo constan del almacén de

herramientas y del mecanisino para quitar y poner los..útiles en

el husillo de lá máquina-herramienta. -El

almacén de útiles puede

disponerse en el cabezal portaeje, en la mesa de. la máquina o bienfueia de sus límiies. Estbs disfrositivos se emplean lo más exten-samente en las fresadoras, máquinas de taladrar y máquinas de

taladrar y fresar horizontales.El cambio de los útiles mediante dispositivos combinados (ter-

cer grupo) se verifica, por regla general, en aquellas máquinas-herrámienias en las qué hay cabe2ales revólver de dos husillos.Durante el funcionamiento áe uno de ellos, se realiza el cambiode los útiles en el segundo, emplazado fuera de la zona de tra-baio. Después de finalizar el maquinado, el cabezal revólver de

doi husillbs gira. Estos dispositivós se utilizan, fundamentalmen-te, en las tal-adradoras y Con menor frecuencia en fresadoras ymáquinas de taladrar y fresar horizontales. El complejo de meca-nisrios destinados a verificar el cambio automático de los útilesconsta del almacén para las herramientas, dispositivo de alimen'tación para transportar el útil desde el almacén al hus.illo y vi.c.e-

versa, hispositivos de transporte y mecanismos para la sujeciónautomáticá de la herramienta en el husillo.

En la fig. 286, a se muestra una taladradora vertical con alma'cén (fie. 286,b) para 20 husillos. El dispositivo para cambiar au-tomátic"amente las herramientas empleado en esta máquina es delorimer srupo. El accionamiento del almacén se realiza con urlblectrom"otoi a través de una transmisión de ruedas dentadas'

La máquina-herramienta representada en la fig. 286, c, estáequipada cón un dispositivo del segundo grupo para cambiar au-tornáticamente las herramientas. En Ia parte superior de la ban-cada, bajo un ángulo de 45o, se encuentra el almacén 1_giratoriooara 15 útiles. En la estación de cambio del útil, el eje de éste es

baralelo al del husillo. El cambio de la herramienta se verificaton ,n manipulador mecánico 2 de dos garras que está situado en'tre el husillo y el almacén. En su posición inicial, el manipuladorse encuentra en posición horizontal. Al finalizarse el maquinado,el manipulador gira a 90" y agarta simultáneamente el útil en elhusillo y en el almacén, A continuación, gira a 180o, cambia lasherramientas y las posiciona correspondientemente en el husillov en el aloiamiento del almacén. El útil instalado en el husillo se

Énclava, el"manipulador gira a 90o y retorna a su posición inicial.Como ejemplo de dispositivos del tercer grupo podemos exami-

nar la máquina combinada para taladrar, fresar y mandrilar, re-presentada en la fig. 286,d. En ella hay un almacén de eje vertical

/ñ\,''v aFig, 285. Esguema de fijación y lectura

del programa:d- cintas magnéticas; á-cintas cinematográ.

ficasa lo largo de los cabezales

electromagnéticos, análogos a los registradoies. Cuando los sec-tores magnetizados de la cinta pasan por la rendija del cabezal,en ella .se crean impulsos electromagnéticos.

§ 5. Generalidades sobre máquinas-herramientas de operacionesmúltiples

En los últimos años encuentran extensa aplicación para maqui-nar pequeñas cantidades de piezas complicadas de diferentes tipos(cu[atas y bloques de motores, carcasas, etc.) en la producción- enserie y en pequeños lotes, máquinas-herramientas con mando pro-gramado, equipadas con dispositivos para la sustitución automá-tica de las herramientas. Tales máquinas han sido llamadas deoperaciones múltiples (centros de maquinado). El cambio automá-tico de las herramientas en las máquinas con mando programadopermite incrementar su rendimiento y disminuir considerablementeel costo de Ia producción. Una serie de taladradoras, máqujnas detaladrar y fresar horizontales, fresadoras, máquinas-herramientascompuestas y tornos con mando programado, se equipan con dis.positivos para el cambio automático de los útiles.

, Por su estructura dichos dispositivos en las máquinas progra-ma{qs pueden ser, en lo fundamental, divididos en tres grupos:1) dispositivos en los que, al cambiar las herramientas, se iambiapor _complelo _el cabezal portaútil; 2) dispositivos en los que elcambio de la herramienta se verifica sólo en un husillo poriaútil;3) dispositivos combinados., ,Los dispositivos del .primer grupo pueden ser construidos como

cabezales revólver equipados con un juego de husillos o bien, co-

428 429

para 30 herramientas y un cabezal revólver biposicional con ejede rotación inclinado y eje horizontal del husillo de trabajo. Losdos mecanismos están asentados en el cabezal portahusillo. Cuan-do uno de los husillos funciona, en el otro se cambia el útil. Losejes de las herramientas instaladas en el almacén se disponen detal forma que el eje del útil a cambiar sea paralelo al del husillo.

Fig. 286. Máquinas-herramientas con cambio automático de las herramientas

Las herramientas se instalan en los alojamientos del almacén enmandriles y cada uno de éstos, se asienta en un casquillo con re-bordes por los dos lados. El manipulador hidráulico agarra elcasquillo con el útil y lo traspasa al husillo o al almacén. A laderecha de la mesa giratoria pueden ser instalados bien cabezalesde taladrar de múltiples husillos, bien un cabezal para el mandri-nado de precisión.

El cambio automático de las herramientas en las máquinas conmando programado, permite elevar 1a productividad, disminuirla cantidad de piezas rechazadas y el volumen de las operacionesde control.

430

Capftulo XXVI

MODERNIZACIÓN Y CERTIFICACION

DE MÁOUINAS HERRAMIENTAS

d)

El objeto de 1a modernización de 1as. m,áOuinasllerramientas

.on.isté"üñ "r mu¡orá*i*ió-á.1 empleo de la'm_aquinaria, eleva'

;i¿;'á; su rendiáienió-l pr""isión'de maquinado, conseguir que

;';p*ñ^p;;ü i;;úriui .n varias máoriinas simultáneamente,

así como la automaiiiiiizi";;-;1 ó in.lu.o total de las máqui'

nas-herramientas.La modernización de la maquinaria es tan.importante medida

nrle se nlanifica "n".=*i, ná.ionut. Principalmehte se moderni'

)lI ii¿üi,iili:ñ;ilt."t; -áó-

estructuras anticuadas y también

áqr"iiuti .ry, .od"i"ir".i¿" produce el eiecto económico más

elevado.Es conveniente considerar, 'que la tendencia de desarrollo de

r, ,lo¿.i¡irá.]ál ¿.1ó. .áuipb.'fabriles consiste en la confección

;;;;;;¿6s modelá párr'ditha modernización' Esto permite or-

;;r\;;i-i;"tr6-iicáci¿d centralizada de los srupos v piezas nece'

sarios lo que ,n.:orá, -r.ólera

y baraliza consideiablemente los tra-

;;l;J á" i,o¿"rriiriiiOÁ. Duránte la realización de las reparacio-

;""";r;i;i;;á.ü. .r..trarse, en mayor o menor grado' la moder-

ñizaclón de la máquina-herramienta'

§l.Procedimientosparaelevarlavelocidadypotenciadelasñáquin as-herramientas

El elevar la velocidad y 1a potencia de las máquinas-herramien'

trr-Á, "n tá firacticá, éi iipo irás extendido de su modernización.

bfi; ü'"*péri.n"iu'¿á-lát ia¡ti.as de.vangu.ardia, el aumento de

la velocidad Ae cortá y 1a potencia de las máquinas-herramientasI 5 ..2 veces, puede ierifióarse sin grandes renovaciones'""Hi;;;;j"'áé ta velocidad v lá potencia de la máquina se

nlerle alcanzar cambiando el eléctromotor, variando las.dimen-

Ii"""i de la polea de accionamiento o las ruedas clentadas, asl

;;;;"ir,.tuirri¿o un reductor especial entre el electromotor y la

caia de velocidades.""'i;;;;"ii".r*t.*ente, la velocidad y la potencia de la má'

quilr-ú.ñ*i*tu se elevan quedando iñvariables los momentos

4Al

de torsión. En tal caso, el aumento de ra frecuencia de rotacióndel husillo se acompaña por el incremento proporcionrt-¿L la po-tencia ya que ésta_está relacionada con el mbmánto a. iir.ion iil ycon la frecuencia de rotación ¿ mediante la razón

N:#.. 9on este objeto, primeramente se determina el aumento tole-

rable de la velocidad respecto a. la estructura de la máquina y loselementos de la cadena-cinemática. Seguidamente, ié'óaicula elaumento tolerable de la potencia del elect-romotor:

N*)-N,#k,siendo No, N*-la.potencia de los motores de la máquina_herra_

mienta ante.s y_después de la modernüación, kW;flr, nm- la frecuencia de rótación del husillo de la- má-quina-herramienta antes y después de la moder-nización, r. p. m.;

É - el coeficienté que no sobrepasa l,lE (es decir, siel aumento de la potencia supera la eievación'dela velocidad en nó más del i5fle, puede no efec-tuarse el cálculo de comprobación de los elemen-tos de la cadena cinemáfica).

Si la modernización se realiza con un aumento considerable dela.potencia respecto a la velocidad, las piezas de La caáéna cine-mática deben calcularse de nuevo y gn caso de necesidáá, retor-zarse según los correspondientes méioüos.

La elevación de la velocidad quedando invariable la potenciase realiza cuando la máquina-heriamienta se utiliza para' el ma-quinado de metales no. feriosos y sus areaciones,-para i"álir, op"-raciones de acabado fino. con éste objeto es suficient. .árn¡lr,

"ldiámetro de la polea de entrada en la máquina o tá áel "t.ót.o*o-tor.y comprobar, si.los apoyos der husirlb y er sistem, áé rr¡.i-

cación permiten realizar tal- aumento de la" velocidad áuránte tamodernización.

§ 2. Procedimientos para reforzar los elementos débiles

. Durante el -proceso de modernización de la máquina_herra_mienta se crea la necesidad de reforzar sus elementos hobiies. Es.to pue.de verificarse cambiando er material, tratamiániá- t¿rmico,variación de las dimensiones y en ciertos iasos, la forma-de laspiezas. A continuación, se dan-algunos procedimientos páia retor-zar los elementos débiles principal*es.

Las transmisiones pof corréas se refuerzan aumentando la an.c.h.ura de las poleas y

-correas, er ánguro de contaciá *á¿¡ánt" ,o-dillos tensores, el coéficiente de fricóión cubriendo iur poi.r.; .on

432

una capa de cuero o bien cambiando las correás planas por trape-ciales o dentadas.

Las transmisiones por cadena pueden reforzarse aumentandoel número de filas de ias placas dé la cadena o bien su paso, loque provoca el cambio de lós dos piñones de cadena'' Ijos embragues de fricción sá refuerzan cambiando el mate'rial de las sup"erficies de rozamiento por materiales con.coeficien-te de fricción'más elevado y que toleia presiones específicas máselevarf as- como Dor eiemoló. fibra. textolita, etc. en combinaciónelevadas, como por ejemplo, fibra,tlEvau4Jr LUrrru Pwr LJLrrry¡vt

con el a'cero. Eri los "em6ragues de múltiples láminas puede, en

ciertos casos, aumentarse el número de éstas.Las ruedas dentadas se refuerzan sustituyendo el acero al car-

bono por aceros al níquel o bien al cromo-níquel, con el tratamien-to térmico corresponáiente. Las ruedas dentad-as que funcionana grandes velocidades y reducidas_cargas, pueden ser,reforzadasmidiante su tratamientb térmico. También pueden sustituirse lasruedas de dientes rectos por ruedas de dientes oblicuos o de mayoranchura.

Los cojinetes de deslizamiento pueden reforzarse cambiando su

material por otros de más elevada calidad, tratando los. gorronesde los árfioles o los husillos por el procedimiento de chisporroteoeléctrico v meiorando la lubficación, así como cambiándolos porcoiinetes áe rodadura.Para reforzar los cojinetes de rodadura, és-

toi deben cambiarse por otros más potentes o bien instalandojunto al cojinete otro igual.

Los pares tornillo-tuerca se refuerzan cambiandoaumentando su diámetro y

materiallargurade

delas dos piezas, así comoLa tuerca.

§ 3. Autom atización y mecanización de las máquinas-herramientasdurante su moderni zaeión

El objetivo principal de la autom atización y mecanización delas máqdinas-hérramientas durante su modernización consiste endisminuir el tiempo secundario conservando e incluso elevandosimultáneamente 1á precisión del maquinado y facilitando las con-diciones de trabajo del obrero. Seguidamente, se enumeran cier-tos procedimientos posibles para la automatización del mando ydisminución del tiempo de las marchas en vacío para máquinas-herramientas de diferentes tipos.

Tornos. Cuando esto es necesario, en las máquinas de este gru-po se instalan mecanismos para las marchas longitudinales acele-iadas del carro durante los recorridos en vacío y se emplean dis-positivos para la desconexión automática de los avances longitu'dinales.

Si el torno se utiliza durante tiempo prolongado para maqui-nar conos, se automatiza el avance del carrito superior giratorio.Con este objeto, se unen el eje de cilindrar con el husillo de avance

I,,;, _

433

medianie una cadena cinemática que consta de ruedas denta'das, un soporte intermedio y un árbol ielescópico con articulacio'nes de Hook en sus extremos. En casos de necesidad, para elavance automático del casquillo del cabezal móvil se instalan dis-positivos hidroneumáticos.

Fresadoras. En las fresadoras longitudinales con emplazamien-to manual de los cabezales de fresar, se mecanizan los desplaza-mientos relacionados con esta operación; se introduce un meca-nismo para la marcha acelerada de la mesa; se mecaniza vautomatiza el transporte de las piezas a la fresadora, su posicio-namiento, sujeción y medición durante el fresado; se utilizan dis-positivos muitiposicionales para el fresado ininterrumpido; se me-caniza el proceso de extracción de la viruta de la mesa de la má-quina, etc. Del mismo modo que en los tornos, en las fresadorasse emplean dispositivos hidráulicos copiadores.

Taladradoras. El accionamiento con poleas escalonadas se sus-tituye por un reductor y se instala mando del electromotor conpulsadores de boión («Adelante», <<Stop>>, «Atrás»)

Rectiticadoras. Principalmente, Ia modernización de las máqui-nas-herramientas de este tipo consiste en la instalación de meca-nismos para el acercamiento y retroceso acelerados de la muelade rectificar o la pieza a laborar. Cuando en las rectificadoras ci-líndricas se trabaja en el plato, la disminución del tiempo secun-dario se consigue empleando el frenado del husillo del cabezalportaeje.

Cepilladoras. En las limadoras se automatiza el avance delcarro. En las cepilladoras longitudinales de grandes dimensionesse instalan mecanismos para los desplazamientos acelerados delos carros y en ciertos casos, se mecanizan los recorridos de em-plazamiento del travesaño.- Los procedimientos enumerados para la automatización noabarcan todas las posibilidades para 1a disminución del tiempo se-cundario y en el trabajo práctico pueden advertirse otros proce-dimientos del tipo más diverso para artomatizar o bien acelerarlos procesos de mando de las máquinas-herramientas de diferen-tes grupos. El objetivo a que debe tenderse es la automatizacióncompleta del ciclo de trabajo de 1a máquina-herramíenta.

§ 4. Aplicación y contenido de los certificadosde las máquinas-herramientas

Se llama certificado de 1a máquina-herramienta al documentoque contiene los datos cinemáticos, dinámicos y constructivos deésta, así como sus generalidades. El certificado de la máquina-herramienta, permite a los tecnólogos confeccionar los procesostecnológicos más racionales con objeto de utilizar con mayor efi-cacia el parque de maquinaria; a los mecánicos, prepararse de an-temano para la reparación de las máquinas-herramientas y al ha-

494

ber desperfectos eventuales liquidarlos rápidamente; a los emplea'dos qué establecen las normas de maquinado, escoger las másefectivas, etc.

Además del certificado de la máquina-herramienfa, Ia fábricaconstructora envía con ésta el manual o las instrucciones para elentretenimiento y explotación de la máquina que contienen los da-tos necesarios para la explotación correcta de la máquina-herra-mienta.

Los certificados de la máquina-herramienta se confeccionan se-gún unas reglas establecidas oficialmente y al no existir éstaspara la máquina dada, se deben confeccionar de forma que sean lomás parecidas a las antedichas. El certificado contiene los siguien-tes capítulos: generalidades sobre 1a máquina-herramienta, vistageneral con las designaciones de los órganos de mando, especifi-cación de dichos órganos, característica principal de la máquina-herramienta, dimensiones exteriores de1 espacio de trabajo, di-mensiones de emplazamiento y de acoplamiento, dimensiones ex-teriores en el plano horizontal, mecánica de la máquina-herra-mienta, datos sobre la reparación, datos sobre las piezas de re-puesto y artículos de compra.

Capítulo XXVI¡tf

EXPLOTACION DE LAS MAOUINAS-HERRAMIENTAS

El pertrechamiento de las empresas con suficiente cantidad dediversa maquinaria, incluso de la más alta calidad, no resuelve elproblema dé su iuncionamiento productivo y rítmico. Adernás dela organización necesaria de 1a producción tiene exclusiva impor-tancia la explotación correcta de dicha maquinaria.

La explolación correcta, consiste en obtener en la máquina-he-rramienta el mayor rendimieuto, asegurando, simultáneamente, sulongevidad y precisión. En las máquinas-herramientas la mayorproductividad se obtiene escogiendo exactamente herramientas deóorte de elevada calidad, eligiendo los regímenes de corte másventajosos, realizando correctamente la puesta a punto y reglajesde la máquina-herramienta.

Al mismo tiempo, las máquinas-herramientas deben asegurardurante todo su plazo de explotac-ión un funcionamiento establey de alto rendimiento. Los requisitos para la explotación calificadade las máquinas-herramientas incluyen \a realización exacta y dealta calidad del embalaje, transporte, certificación, reparación ymodernización. El embalaje y transporte correctos evitan desper-fectos y roturas en las máquinas-herramientas. La observación delos requisitos para su instalación favorece a su funcionamientocualitativo. Por regla general, el ensayo de las máquinas-herra-mientas es necesario para comprobar su precisión estática y di-námica, su potencia, rigidez, resistencia a las vibraciones, etc.

La explotación industrial de las máquinas-herramientas constade las medidas para la limpieza y engrase de éstas, la elección delos líquidos lubricantes enfriadores, acumulación y restablecimien-to de los materiales de engrase y trapos de limpieza empleados,etc. El certificado de la máquina-herramienta permite lulilizarla ra-cionalmente de acuerdo con el complejo de sus datos y rama deaplicación.

Una de las condiciones más importantes para el trabajo pro-ductivo y rítmico de 1a empresa es la reparación oportuna y de ca-lidad de 1a maquinaria. Las máquinas-herramientas anticuadas de-ben ser modernizadas, lo que aumenta considerablemente su plazode explotación hasta su desgaste moral completo. Durante la ex-

436

plotación de las máquinas-herramientas uno de los factores de

sran importancia es [a técnica de la seguridad del trabajo'- Sin ómbargo, durante la utilización de la maquinaria es loprincipal los e'ievados conocimientos técnicos del personal de lasbmpr"ias industriales que explota las máqu.inas.-herramientas. Conestii objeto, todos los obrerod deben estar dotados de las nocionesprincipáles sobre la estructura de 1a máquina-herramienta, 1a in-iluencia en su funcionamiento del entretenimiento correcto, engra-se y regulación oportunos de sus mecanismos, etc. También es

necósarió, que el pérsonal técnico, los ingeniero-s, tengan los cono'cimientos necesarios respecto a la maquinaria de la empresa.

§ l. Métodos de emplazamiento y sujeciónile las máquinas-herramientas en el basamento

El emplazamiento deíndices principales de suouinado, conservación de

la máquina-herramienta influye en loscapacidad de trabajo, precisión de ma-és{a durante el tiempo prolongado y en

su rendimiento.l Las máquinas-herramientas para cortar metales pueden empla-zarse en la-plancha de hormigón del taller, en basamentos corri-dos o bien ón basamentos prbyectados especialmente sobre unabase natural.

Los basamentos especiales para las máquinas-herramientas deprecisión normal (salvo las máquinas_de tipo.único),. cuya masaés de hasta 30 t, se proyectan según <<Los requisitos técnicos paraproyectar basamentos pará máquinas con cargas _din^ámicas»ICUtS-Sa del Comité Estatal de Ia construcción de la URSS).Es-tbs basamentos, por regla general, se construyen de hormigón, conmenos frecuencia de trormigón ciclópeo o de ladrillo. En ciertoscasos, los basamentos pueden estar armados con rejilla de acero.Para la construcción de basamentos de hormigón y hormigón ci'clópeo se emplean hormigones de 1as marcas 75 y piedra de can'tera de una marca no inferior a 200.

Para los basamentos de ladrillo se emplean labrillos de marc¡no inferior a 100 con lechada de cemento de marca no inferior a

50. Para los basamentos armados se utiliza hormigón de la mar-ca 100.. Sobre basamentos especiales se emplazan: máquinas-herra'

mientas con bancadas compuestas, de baja rigidez, en las que éstase consigue a cuenta del basamento; máquinas-herramientas pe'sadas (de masa superior a l0 t) que se emplazan en locales dondeef grosor de la,plancha de hormigón es insuficiente para la insta-lación de máquinas de tal peso. L,os basamentos especiales tam-,bién se emplean para efectuar el aislamento contra las vibraciones'de la máquina-herramienta. Las dimensiones de los basamentosen el plano horizontal son mayores que las dimensiones exterioresde la superficie de apoyo de la máquina-herramienta, teniendo en

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437

cuenta que desde el borde del apoyo de dicha máquina hasta elborde del basamento debe haber una distancia de no menos de100 mm. La aitura de los basamentos de hormigón se escoge par-tiendo de la longitud L del basamento y el tipo de la máquina-herramienta: H:KVT. , ,l ,,r

El coeficiente ( depende del tipo de las máquinas-herramien-tas: para los_ tornos (incluyendo automáticos y semiautomáticos)y máquinas horizontales de brochar (: 0,2;-para las cepillado-

ras y fresadoras longitudinales ( :: 0,3; para las rectificadoras (:: 0,4; para las rnáquinas de dentari tornos verticales (incluyendo auto-máticas y semiautomáticas), fresa-doras de carrusel, fresadoras verti-cales y horizontales y máquinas paramandrinar equipadas con mesas(:0,6.

La altura de los basamentos paralas máquinas radiales de taladrar,limadoras horizontales, verticales ybrochadoras verticales se toma enIos límites de 0,6 ...1,4 m; para lasmáquinas-herramientas de precisión,la altura del basamento se aumen-la complementariamente a un2oolo '

Los basamentos para máquinas-herrámientas de masa de más de12 t, así como para máquinas conelevadas cargas dinámicas (limado-ras verticales y horizontales, etc.) seconstruyen de hormigón, colocando auna profundidad de 20. . .30 mm ba-

v calculada de acuerdo con las instrucciones anteriormente indi'óadas del Comité Estatal de la Construcción de la URSS.

El grosor de la plancha de hormigón se determina partiendodel cálculo de su resistencia y no debe ser menor de 150 mm. Enla actualidad, en la industria de construcción de maquinaria lamayoría de las máquinas-herramientas de precisión normal y di'mensiones medias (cerca del 90...95% de todas ellas), está ins-talada en la plancha común de hormigón del taller.

El emplazamiento de las máquinas-herramientas en los basa-mentos se realiza con juntas de regulación, cuñas y zapatas, susujeción, con pernos de anclaje y a continuación, se fija con ce-mento; sin sujeción con pernos, pero con fijación con cemento;sin sujeción con pernos y fijación con cemento, sobre cuñas o biensobre apoyos elásticos de goma y metal. Para la sujeción de labancada al basamento, sirven los pernos de anclaje que se insta-lan en pozos especiales y se fijan con cemento o hormigón de cla-ses elevadas (fig. 287).

Los pozos para los pernos de anclaje que se confeccionan enlos basamentos se realizan según los orificios en las bancadas.La distancia desde el pozo al borde exterior del basamento debeser de no menos de 120 mm. Para las máquinas-herramientas, sen-sibles a los choques y vibraciones, se construyen diversas juntasantivibradoras alrededor del basamento.

§ 2. Ensayos de las máquinas-herramientas y comprobaciónde su precisión

Después de su fabricación o reparación y antes de ponerla enexplotación, cada máquina-herramienta debe satisfacer a determi-nados requisitgs técnicos. De acuerdo con los requisitos técnicosgenerales vigentes, los ensayos de recepción de las máquinas-he-rramientas deben constar:

a) del ensayo de la máquina-herramienta en la marcha en va-cío, comprobación del funcionamiento de sus mecanismos y de susdatos técnicos;

b) del ensayo de la máquina-herramienta durante su funcio-namiento bajo carga y si la máquina es especial, la comprobaciónde su rendimiento;

c) de la comprobación de la precisión geométrica, rugosidadesde las superficies y precisión dimensional de la pieza que se ma-quina en la máquina-herramienta;

d) del ensayo de la rigidez de la máquina-herramienta;e) del ensayo de la resistencia a las vibraciones durante el

arranque de viruta.Los ensayos de la máquina-herramienta deben realizarse con

ll sucesividad indicada anteriormente. Se tolera comprobar las ru-gosidades de las superficies y la precisién dimensional de la piezaa laborar al mismo fiernpo que se comprueba la máquina-herra-

Fig. 287. Procedimiento desujeción de la bancada al ba'

samento

jo el borde superior del basamento una rejil]g de barras de aceroáe 6...8 mm-de diámetro, con células de l50X 150 mm.

Para máquinas-herramientas ligeras (de masa de hasta 4 t),fresadoras, para dentar y taladrar, la altura del basamento de hor-migón se toma igual a 0,25 m. Para tales máquinas, en lugar debasamentos de hormigón allí donde el terreno es seco, pueden serconstruidos de ladrillo, alcanzando su altura 0,5 m. Las dimensio'nes obtenidas para los basamentos se indican en los planos en mi-límetros y se redondean hasta números enteros.

Las máquinas-herra'mientas con masa de hasta 15 t con banca-das rígidas y de rigidez media, salvo aquellas que producen ele'vadas cargas dinámicas (limadoras verticales y horizontales, etc.)y sensibles a las vibraciones de su base (por ejemplo, las mandri-nadoras de precisión), pueden ser directamente instaladas en laplancha de hormigón común del taller, si ésta ha sido proyectada

433439

mienta durante el funcionamiento bajo carga y antes de compro'bar la precisión geométrica.

Exáminemos,-a continuación la comprobación de la precisiónde 1as máquinas-herramientas. Consiste en la gomprobación de laprecisión §eométrica, rugosidades de las superficies y precisión demaquinadó. La verificación de la precision geométrica tiene comoobjdto comprobar: la rectilinealidad de las guías, planicidad de lasmésas; la horizontalidad y verticalidad de emplazamiento de losmontantes, bastidores con- guías y placas; posición y exactitud de

rotación de los husillos; páralelismo o perpendicularidad de losejes entre sí o las corresp-ondientes guías; los errores de los husi-llos de avance, dispositivbs divisores, etc. La precisión geométricase comprueba de acuerdo con los GOST (Normas estatales) parael tipo dado de máquinas.herramientas.

Sin embargo, lás verificaciones de la precisión geométrica soninsuficientes, ya que no tienen en cuenta (o tienen _en cuenta engrado incompietoi la rigidez de las piezas de la máquina, la ca'lidad de su'realización-y montaje, esto, no mencionando la in-fluencia de la rigidez del sistema máquina-herramienta - dispo-sitivo - herramienta - pieza de la máquina en la calidad de lasDiezas a laborar. En viitud de esto, las Normas Estatales prevénia comprobación obligatoria de la precisión de la- máquina-herra-mienta'mediante el maquinado de una pieza-modelo y la simul'tánea verificación de las rugosidades en las superficies de dichapieza. Esta comprobación de-berá efectuarse después del rodaje deia máquina-heriamienta en vacío o bien después de los ensayosbajo cárga, prestando en tal casg atención, a que los érganospríncipalés d-e la máquina-herramienta alcancen la temperaturai:stabl'e. El tipo de la fieza-modelo, su material y el carácter delmaquinado pára diferentes tipos de máquinas-herramientas se in:dicán en las normas correspondientes.

§ 3. Reparación de las máquinas-herramientas

En la Unión Soviética, la reparación de las máquinas-herra'mientas se efectúa según el sistema de trabajos de mantenimientopreventivo (TMP). Elsistema TMP prevá la realización complejad. una serié de medidas para el entretenimiento, revisión técnicay reparación de la maquinaria con objeto de prever. desgastes, evi'iar áverías y que permiten mantener la maquina.ria en constanteestado de fúncionámiento. El sistema TMP puede ejecutarse porlos procedimientos siguientes.. i. Procedimiento-de reparaciones después de realizar las re-visiones técnicas. En este caso, se planifican no las propias repa'raciones, sino las revisionés técnicas periódicas. El intervalo entredos revisiones técnicas se designa partiendo de los plazos míni'mos de servicio de las piezas d,e desgaste rápido. Si al ejecutarla sigutente revisión técnica resulta que la máquina-herramienta

44Q

puede continuar trabajando sin reparación_hasta. 1a siguiente revi'iión, el plazo de reparación se tr"aspasa. En tal caso, se evita eldesarreglo inesperado de la maquinaria.

2. EÍ procedimiento de las reparaciones periódicas, consiste enla reparatión obligatoria de la maquinaria después de una deter'minada cantidad de horas de trabajo.

3. El procedimiento de las reparaciones estándar (o.b]ig.alo'rias) prev'é 1a reparación de la maquinaria en plazos esta.blecidosde ánlemano conforme un plan. Dichos plazos son estándar paracada tipo de máquinas-herramientas.

El iistema de TMP de la maquinaria, está compuesto por:l. El servicio técnico que asegura diariamente el empleo co'

rrecto de la maquinaria, la liquidación de pequeños defectos y encaso de necesidad, la regulación de elementos y grupos por sepa-rado de las máquinas-herramientas.

2. Las revi§iones técnicas periódicas se ejecutan de acuerdocon los plazos de un gráfico confeccionado con anterioridad. Lasrevisionés técnicas periódicas consisten en 1a inspección exterior,el lavaje y la comprobación de la precisión.

3."Duiante las revisiones técnicas la máquina-herramienta su-fre inspección exterior y desmontaje parcial. En este caso, se conl'prueba el funcionamiento de todos los mecanismos y se. verifica-Su

regulación, se arreglan o cambian las piezas de sujeción, se es'tudia-el estado y el grado de desgaste de toda la máquina-herra-mienta y de sus grupos por separado. Los resultados de la revi'§ión se anotan,. Paitiendo dé éstos, se precisa la fecha de lasiguiente reparación y de su clase.- La comprobación de la preci-sién de la máquina se realiza de acuerdo con las normas vigentes.

4. Las reparaciones periódicas se dividen en pequeñas, mediasy generales o a fondo. Al ejecutar la reparación del primer tipo,se-cambian o reparan piezas por separado de la máquina-herra-mienta sin efectuar su desmontaje total. La reparación media con.siste en repetir los elementos de la pequeña y además, en elrestablecimiento de las coordenadas principales de' la máquina-he-rramienta, ejecutando la reparación parcial de las piezas básicas.

La reparación general prevé el cambio total o reparación detodas las piezas básicas y el restablecimiento total de las coorde-nadas y la precisión requerida de la máquina-herramienta.

Para las máquinas'herramientas para cortar metales tiene lamás extensa aplióación el sistema de TMP con la siguiente estruc-tura del ciclo de'reparación: G-R P-R-P-R-M--R-P-R-P-R-M-R P-R-P-R-G, siendo,G reparación general; M, reparación media; P, reparación pe-queña; R, revisión técnica. Es decir, el óiclo contiene nueve revi-§iones, seis reparaciones pequeñas y dos medias.

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,,MIR.. HA PUBLICADO:

ELEMENTOS DE AUTOMATICA

S. Kólosov, I. Kalmikov y V. Neliódova

En e1 libro se dan las nociones sobra la construccién, la teoríay el cálculo de los más diversos elementos de la automática: mecá-nicos, hidráulicos, neumáticos, ferromagnéticos, electrónicos, semi-conductores, termoeléctricos, opticoeléctricos y otros.

La diversidad de los elementos estudiados permite realizar unaelección de los elementos óptimos durante la construcción de losdispositivos automáticos. Otra particularidad importante del libroes que las nociones sobre los elementos mencionados se dan desdeposiciones generales lo que repercute no sólo en la clasificacióncorrespondiente de los elementos, sino también en la acentuaciónde los pincipios generales en la construcción y en los métodos decálcu1o.

En la primera parte del libro el material se expone partiendode la generalidad de las propiedades de los diferentes elementossegún distintos aspectos. Aquí se examinan las características fun-cionales, estáticas y dinámicas de los elementos y los medios paramodificarlas, los regímenes de trabajo de los elementos y los pro-blemas de la técnica de circuitos, sin tener en cuenta los procesosfísicos en que se basan las construcciones de los elementos.

Los capítulos siguientes que tienen por base el material de laprimera parte y se dividen según los fenómenos físicos y formasde energías de las señales de entrada y salida, se dedican al estu-dio de los elementos concretos de la automática.

En la parte final del libro, dedicada a los problemas de diseño,estabilidad, seguridad y otras earacterísticas de los elementos, denuevo se acentúa la generalidad de los métodos de cálculo de loselementos más diferentes y se muestra 1a posibilidad de aplicAf lqsmétodos de simulación matemática para el cálsulo,

44§

La forma en que se expuso el material eliminó la posibilidadde.las repeticiones en el libro relacionadas con el estudio de las

soluciones semejantes de circuitos y métodos de cálculo de los di'versos elementos, así como con las diferentes funciones cumplidaspor un mismo elemento, lo que hizo posible, pese a la diversidad

de los elementos existentes, hacer el libro suficientemente com-

pacto.El libro está destinado para los alumnos de las escuelas de

enseñanza superior e ingenieros que se especializan en el dominio

de los dispositivos automáticos. Sin embargo, la separación en pá'

rrafos aislados de los problemas del cálculo hace accesible una

parte del material del libro a un círculo más amplio de lectores.

ELEMENTOS DE MAQUINAS

V. Dobrovolski, K. Zablonski y otros

Esta obra ha sido escrita por un colegio de profesores de lacátedra de Elementos de Máquinas del Instituto Politécnico deOdesa, bajo la dirección del profesor Victor Dobrovolski, personali-dad emérita en la ciencia y técnica, doctor en ciencias técnicas.

En el libro se describen los métodos, reglas y normas de proyec-ción de la más diversa variedad de los elementos (órganos) demáquinas, partiendo de las condiciones preestablecidas de su tra-bajo, al efecto de obtener piezas que tengan las formas y dimen-siones de la mayor ventaja y utilidad. Se ha prestado gran aten-ción en describir cómo hacer la elección de los materiales preferi-bles, el grado de exactitud del mecanizado, el acabado de las super-ficies y las condiciones técnicas de la fabricacion de las piezas.

Los autores exponen el material de un modo ameno y compren-sible, por lo que el lector podrá familiarizarse con las novísimasconstrucciones de los distintos elementos de máquinas, con las di-versas clases de acoplamientos (uniones) más usados, así como conlos tipos de transmisión que se aplican universalmente hoy día enla construcción de maquinaria

La obra en cuestión está ilustrada con una gran cantidad deplanos, esquemas y ejemplos de cálculos.

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