Por lo general, cuando se necesita hacer un cono en el torno, se recurre a inclinar el carro superior o carro auxiliar o carro orientable o charriot del torno o como lo conozcas, haciendo uso del transportador de grados que estos elementos poseen en su base.

Si el cono que se quiere tornear es en un ángulo exacto, entonces simplemente, se gira el carro orientable hasta que coincida con la marca de los grados que se necesitan.

Sin embargo el desafío se presenta cuando el ángulo a girar el carro superior no es un valor exacto, es decir, se necesita la precisión en minutos y segundos.

Entonces en cualquier caso es necesario hacer uso de un poco de matemáticas sencillas, especialmente, las funciones trigonométricas, una base magnética y un comparador de carátula en buen estado.

Ejemplo práctico de cómo ajustar el carro del torno en grados, minutos y segundos

Supongamos que se necesitase hacer el siguiente cono con este ángulo:
alfa = 12° 17′ 30”

Entonces, se hace necesario conocer el paso del tornillo del carro superior del torno y las tres funciones trigonométricas básicas, es decir, que es:

el seno, el coseno y la tangente de un ángulo.

Para nuestro caso, por ejemplo, el paso del tornillo es de 10 hilos por pulgada, este valor al ser convertido a paso, es igual a 1 sobre el número de hilos por pulgada, o sea que el paso es 0,1 o cien milésimas de pulgada.

Tambien es necesario hacer un triángulo rectángulo para establecer qué función trigonométrica se va a utilizar.

entonces continuando con el ejemplo se obtiene el siguiente triángulo:

La hipotenusa del triángulo es el paso del tornillo, que para nuestro caso es 0,100 in.
El ángulo alfa es el valor del cono a realizar y este es: 12° 17′ 30”
Debemos hallar el valor X, el cateto opuesto del triángulo y que corresponde a la función Seno
Entonces:

Sen 12° 17′ 30” = Cateto opuesto sobre hipotenusa, y es igual a:
Sen 12° 17′ 30” = X / 0,100
si se despeja X, entonces:
Sen 12° 17′ 30” (0,100) = X, si se ordena la expresión:
X = Sen 12° 17′ 30” (0,100)
entonces:
X = 0,212888 (0,100)
X = 0,0212 in.

Lo siguiente que se debe hacer es:

girar el carro orientable el ángulo de Sen 12° 17′ 30” aproximadamente.
montar la base magnética con el comparador de carátula en el carro superior para que este viaje con él de la siguiente manera:
Colocar el collarín graduado del carro superior en cero,
Colocar el reloj comparador de carátula contra el chuck del torno de tal manera que quede en el centro del torno y perpendicular a este.
Mover un poco hacia adentro para que avance la aguja del comparador.

Ahora al avanzar un giro completo del collarín del carro superior del torno, el reloj comparador de caratula, debe desplazarse 0,0212 milésimas de pulgada.

¿Qué hacer si el desplazamiento no coincide?

Si al hacer esto, no se logran las 0,0212 milésimas de pulgada, entonces, se procede a ajustar mediante prueba y error y con un martillo de material blando, nuevamente el ángulo hasta que se consigan llegar de forma exacta las las 0,0212 milésimas de pulgada.

De esta manera, es posible conseguir ángulos y por tanto conos de manera muy precisa.

Si no tienes idea de qué son las funciones trigonométricas, puedes hacer clic aquí y te explico de qué se trata este tema.

Aquí un video con este tema:

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RPM_c * N = RPM_t * Nt

Dónde:

• RPM_c: Es el número de revoluciones por minuto de la corona
• RPM_t: Es el número de revoluciones por minuto del tornillo sin fin.
• Nt: Es el número de entradas del tornillo sin fin.
• N: Es el número de dientes de la corona.

A continuación se muestran diferentes casos de relación tornillo sin fin y corona y diversas aplicaciones con sus respectivos ejemplos.

1. Si el número de entradas (Nt) y revoluciones por minuto (RPM_t) de un tornillo sin fin son un dato conocido, así como el número de dientes de la corona (N), Se determina el número de revoluciones (RPM_c) de esta corona así:

De la fórmula general RPM_c * N = RPM_t * Nt se despeja RPM_c quedando la expresión así:

RPM_c = (RPM_t * Nt) / N

Ejemplo:

Encontrar el número de revoluciones por minuto de una corona que se acopla con un tornillo sin fin que tiene 2 entradas, gira a 240 RPM. La corona tiene 80 dientes.

Datos Conocidos:

• RPM_c = ?
• RPM_t = 240
• Nt = 2 entradas.
• N = 80 dientes.

Solución:
Aplicando la fórmula:

RPM_c = (RPM_t * Nt) / N
RPM_c = (240 * 2) / 80
RPM_c = 480 / 80
RPM_c = 6

Entonces con la aplicación de la anterior fórmula, se obtiene que la corona gira a 6 revoluciones por minuto.

2. Calcular el número de dientes de una corona acoplada con un tornillo sin fin para un número de revoluciones por minuto de la corona determinada, si se conoce el número de entradas del tornillo sin fin, y el número de revoluciones por minuto del tornillo y de la corona.

De la fórmula general RPM_c * N = RPM_t * Nt se despeja N quedando la expresión así:

N = (RPM_t * Nt) / RPM_c

Ejemplo:

El tornillo sin fin “A” es de tres entradas y gira a 360 revoluciones por minuto, la Corona “B” debe girar a 10 revoluciones por minuto, ¿cuántos dientes debe tener la corona?

Datos Conocidos:

• N = ?
• RPM_c = 10
• RPM_t = 360
• Nt = 3 entradas.

Solución:
Aplicando la fórmula:

N = (RPM_t * Nt) / RPM_c
N = (360 * 3) / 10
N = 1080 / 10
N = 108 dientes

Entonces con la aplicación de la anterior fórmula, se obtiene que la corona debe tener 108 dientes.

3. Revoluciones por minuto de coronas acopladas a tornillos sin fin compuestos.
   Se debe distinguir que existen en este caso dos tornillos sin fin y dos coronas, además de estos dos tornillos hay un tornillo sin fin motriz o principal.
   Entonces, se debe multiplicar el número de revoluciones del tornillo sin fin motriz por el número de entradas de los dos tornillos sin fin y dividir entre el producto del número de dientes de las dos coronas.

La fórmula es la siguiente:

RPM_c = (RPM_tm * Ntm * Nt) / (Nm * N)

Dónde:

• RPM_c: Es el número de revoluciones por minuto de la corona
• RPM_tm: Es el número de revoluciones por minuto del tornillo sin fin “motriz”
• Ntm: Es el número de entradas del tornillo sin fin “motriz”
• Nt: Es el número de entradas del tornillo sin fin.
• Nm: Es el número de dientes de la corona “motriz”
• N: Es el número de dientes de la corona.

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Ejemplo:

Encontrar el número de revoluciones por minuto de la corona F si el tornillo sin fin motriz gira a 1.600 RPM, tiene una entrada, El tornillo sin fin E tiene 2 entradas, la corona motriz tiene 80 dientes y la corona F tiene 40 dientes.

Solución:
Aplicando la fórmula:
RPM_c = (RPM_tm * Ntm * Nt) / (Nm * N)
RPM_c = (1600 * 1 * 2) / (80 * 40)
RPM_c = 3.200 / 3.200
RPM_c = 1
Entonces con la aplicación de la anterior fórmula, se obtiene que la corona “F” gira a 1 revolución por minuto

4. Revoluciones por minuto de un tornillo sin fin con las coronas compuestas.
   Para este caso se opera así: Se obtiene una fracción donde el numerador está conformado por el producto de el número de dientes de cada corona y el denominador lo componen el producto del número de entradas de cada tornillo sin fin.
   La fórmula es entonces:

RPM_tm = (N * Nm) / (Nt * Ntm)

Ejemplo:

Si los tornillos sin fin “C” y “E” tienen doble (2) entrada, la corona “D” tiene 40 dientes y la corona “F” tiene 20 dientes, encontrar el número de revoluciones por minuto del tornillo sin fin “C”.

Solución:
Aplicando la fórmula:
RPM_tm = (N * Nm) / (Nt * Ntm)
RPM_tm = (20 * 40) / (2 * 2)
RPM_tm = 800 / 4
RPM_tm = 200 RPM

Entonces con la aplicación de la anterior fórmula, se obtiene que el tornillo sin fin motriz C gira a 200 revoluciones por minuto.

Esta información fue tomada y adaptada del libro: “Máquinas” de A. L. Casillas.

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La Utilidad del Palpador en la Metalmecánica

El palpador se ha convertido en una herramienta indispensable en el campo de la metalmecánica. Además, su función principal radica en la medición precisa de pequeños desplazamientos y dimensiones críticas. A menudo, el rango de medición es extremadamente reducido; por lo tanto, con graduaciones de hasta 0,001 mm o incluso 0,0005 pulgadas, demuestra su capacidad para alcanzar niveles de precisión inigualables.

Composición Interna y Funcionamiento

Internamente, el palpador se compone de varios engranajes meticulosamente dispuestos. Destaca un brazo dentado que se encuentra en conexión con un engranaje acoplado a una corona cónica. Esta corona engrana con un pequeño pero crucial engranaje cónico, el cual es responsable de permitir el movimiento de la aguja que señala el desplazamiento en la carátula del dispositivo. De esta manera, se garantiza una lectura visual clara y precisa de los cambios en la posición.

Personalización y Adaptabilidad

El palpador se adapta de manera sorprendente a diversas situaciones y necesidades en la metalmecánica. Su carcasa presenta tres colas de milano macho, estas piezas versátiles pueden montarse en múltiples posiciones en los acoples hembra de 8 y 6 mm que se suministran como parte del kit del palpador. Esta característica permite una personalización y adaptación sin precedentes para satisfacer los requerimientos específicos de cada proyecto.

Mejoras y Características Avanzadas

Algunos modelos de palpadores sobresalen al incluir rodamientos de joyería en su diseño. Estos rodamientos adicionales no solo mejoran la suavidad del movimiento, sino que también incrementan la durabilidad y la longevidad del instrumento. Además, la punta exterior de medición incorpora un pivote de rodamientos a bolas que posibilita ajustes precisos, asegurando que el palpador esté siempre en su punto óptimo para mediciones exactas.

Beneficios Destacados del Palpador en Metalmecánica

• Mediciones de Alta Precisión: Con graduaciones de hasta 0,001 mm o 0,0005 pulgadas, el palpador garantiza mediciones extremadamente precisas.
• Composición Intrincada: Con su intrincado sistema de engranajes, el palpador logra movimientos y mediciones fluidas.
• Personalización: Las colas de milano macho permiten adaptar el palpador a diferentes situaciones y necesidades.
• Durabilidad Aumentada: La inclusión de rodamientos de joyería y el pivote de rodamientos a bolas mejora la resistencia y la longevidad del instrumento.

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En conclusión, el palpador se erige como un aliado insustituible en el maquinado de metales, asegurando mediciones precisas y mejorando la calidad del trabajo final. Su diseño meticuloso y sus características avanzadas lo convierten en un componente esencial para aquellos que buscan la excelencia en la producción de piezas mecánicas de alta calidad.

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Desafíos en el Mandrinado en Torno

Una de las principales dificultades radica en la forma y dimensiones de la herramienta utilizada en el proceso de mandrinado. Además, esta herramienta suele carecer de robustez y a menudo se enfrenta a la necesidad de trabajar en un largo voladizo desfavorable. Como resultado, este escenario puede dar lugar a vibraciones no deseadas y afectar la calidad del mecanizado.

Optimización de la Longitud de Trabajo

La optimización de la longitud de trabajo de la barra o herramienta de corte es esencial para un mandrinado exitoso. Se requiere que la punta de la herramienta alcance el final de la pieza a mecanizar sin que la torreta o portaherramientas entre en contacto con la pieza. Esta optimización maximiza la eficiencia del proceso y la precisión del resultado.

Abordar las Dificultades en los Agujeros

La curvatura de la circunferencia en agujeros pequeños presenta un desafío adicional en el mandrinado en torno. Para evitar el talonamiento de la herramienta, se deben aplicar ángulos de incidencia más amplios. Esto asegura que la herramienta pueda avanzar sin obstáculos y realizar un mecanizado preciso.

Importancia de la Refrigeración en el Mandrinado en Torno

La refrigeración desempeña un papel crucial en el mandrinado en torno. Aunque el propio agujero actúa como bandeja y protección, es fundamental garantizar que el líquido refrigerante llegue adecuadamente a la punta de la herramienta de corte. Esto ayuda a mantener la temperatura adecuada y a prolongar la vida útil de la herramienta.

Control de la Vibración y Calidad del Acabado

En el proceso de torneado de interiores, es importante tener en cuenta algunas consideraciones. Primero, la debilidad de la herramienta puede dar lugar a vibraciones no deseadas. Por lo tanto, es crucial tomar medidas para mitigar estas vibraciones. Además, reducir la velocidad de corte puede ayudar a mantener la calidad del acabado y la precisión dimensional. Además, se recomienda limitar las pasadas y la profundidad de corte para evitar cualquier problema adicional. Con estas precauciones en mente, se puede lograr un torneado de interiores de alta calidad y precisión.

Estrategias para Reducir la Vibración

En situaciones donde la barra presenta un voladizo considerable, es posible aplicar estrategias para reducir la vibración. Por ejemplo, una técnica efectiva implica girar el husillo del torno en contramarcha y la fijación de la barra con la cuchilla de corte hacia abajo. De esta manera, la bancada del torno absorbe gran parte de la vibración, mejorando la estabilidad del proceso. Con estas medidas, se logra un mecanizado más preciso y se reducen los posibles errores de producción.

Innovaciones en Herramientas para Absorción de Vibraciones

Las innovaciones en herramientas han llevado al desarrollo de portaherramientas diseñados para absorber la vibración resultante del mecanizado, incluso en operaciones con voladizos considerables. Estas herramientas incorporan amortiguadores especiales que mejoran significativamente la absorción de la vibración y contribuyen a un acabado excepcional en la pieza torneada. Aunque este tipo de herramientas pueden tener un costo más elevado, su inversión se justifica por la mejora en el tiempo de mecanizado y en la calidad del trabajo.

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Resumen de la Operación de Mandrinado en Torno

El mandrinado en torno es un proceso crucial en el mecanizado de metal, pero enfrenta retos notables. La optimización de la herramienta, el control de la vibración, la atención a la refrigeración y la consideración de herramientas avanzadas son pasos esenciales para lograr resultados sobresalientes. La combinación de enfoques técnicos y tecnológicos puede llevar a un mandrinado en torno más eficiente y preciso, beneficiando la calidad del trabajo final.

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La fresadora se distingue por su herramienta característica, la fresa. La fresa, animada por un movimiento rotativo, trabaja sobre superficies en piezas que se desplazan con movimiento rectilíneo bajo su acción.

El fresado puede ser frontal cuando el eje de la fresa es perpendicular a la superficie de la pieza. Los movimientos clave de la fresadora comprenden:

• Movimiento de corte: Logrado por la rotación de la fresa.
• Movimiento de avance: Impulsado por el desplazamiento rectilíneo de la pieza.
• Movimiento de profundidad de pasada: Controlado por el desplazamiento vertical de la pieza.

Esta máquina es esencial en cualquier taller debido a su capacidad casi ilimitada para mecanizar piezas con precisión.

Eficiencia del Fresado: Ventajas Sólidas

La fresadora supera a otras máquinas herramientas en términos de rendimiento. Cada diente o arista de la fresa trabaja solo durante una fracción de tiempo en una revolución de la fresa. Esto minimiza la fatiga y el desgaste, permitiendo trabajar a temperaturas más bajas que las cuchillas de los tornos. Además, su trabajo no es intermitente ya que siempre hay una arista de la fresa en acción.

Elementos Esenciales de la Fresadora

La fresadora consta de componentes clave para su funcionamiento óptimo, incluyendo:

1. Cuerpo: Aloja el motor principal y los mecanismos de movimiento.
2. Eje Portafresas.
3. Árbol Portafresas: Recibe el movimiento del eje portafresas.
4. Soporte Rígido: Sostiene el árbol portafresas.
5. Consola: Deslizable a lo largo de la guía en el montante.
6. Espárrago Roscado: Regula la altura de la consola.
7. Árbol con Tambor Graduado: Controla el movimiento vertical de la consola.
8. Carro Transversal.
9. Guía del Carro Transversal.
10. Volante con Tambor Graduado: Mide el desplazamiento del carro transversal.
11. Mesa.
12. Caja de Cambio de Velocidades: Para el avance automático de la mesa.
13. Transmisión Cardán: Impulsa el avance automático de la mesa.
14. Volante Manual: Controla el avance longitudinal de la mesa.
15. Fresa.

Los elementos clave permiten el control y la precisión en el proceso de fresado.

Aplicación y Funcionamiento

La fresadora tiene una amplia aplicación en el mecanizado de piezas. Su base de fundición se fija al suelo, y su cuerpo alberga el motor principal y los mecanismos esenciales. La consola se desliza en guías verticales en el cuerpo, y la mesa sirve como superficie de trabajo, con un desplazamiento longitudinal y transversal controlado por carros. El puente, montado en guías de tipo cola de milano, soporta el eje portafresas.

El eje o herramienta de trabajo se ubica en la parte superior del cuerpo y acciona las fresas, recibiendo el movimiento rotativo del mecanismo de accionamiento interno.

También te puede interesar: División Diferencial En El Divisor Universal

En resumen, la fresadora es una herramienta versátil y precisa que desempeña un papel esencial en los talleres mecánicos. Su capacidad para mecanizar una amplia gama de piezas la convierte en un activo invaluable en la industria del mecanizado.

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Tallado de la Cremallera Helicoidal: Conceptos Principales

El proceso de tallado de la Cremallera Helicoidal es fundamental para su rendimiento óptimo. Además, la característica distintiva de esta cremallera radica en la inclinación de sus dientes, formando un ángulo beta (β) con su eje longitudinal. Resulta esencial tener en cuenta que, en contraste con los engranajes cilíndricos convencionales, donde los ejes se cruzan a 90°, las cremalleras de dientes oblicuos requieren engranajes helicoidales para su correcto funcionamiento. Por otro lado, esta particularidad permite un mejor contacto entre los dientes de la cremallera y el engranaje, lo que resulta en una menor fricción y un deslizamiento más suave. En resumen, el proceso de tallado y el diseño helicoidal de la Cremallera Helicoidal son elementos esenciales para garantizar un excelente desempeño en diversas aplicaciones industriales.

La armonización entre un engranaje helicoidal y una cremallera helicoidal implica la igualdad tanto del módulo real (Mn) como del ángulo de inclinación (β). Esto asegura un engrane sin contratiempos y un desempeño óptimo.

Fórmulas Clave para el Maquinado de la Cremallera Helicoidal

El perfil normal del diente (AA) en las cremalleras helicoidales comparte similitudes con las cremalleras de dientes rectos. Además, en situaciones donde el ángulo de presión (α) es de 20°, el ángulo de los flancos de los dientes se establece en 40°, optimizando el engrane. Por consiguiente, se logra una mayor eficiencia y suavidad en la transmisión de movimiento entre los dientes de la cremallera helicoidal.

A continuación, presentamos una serie de fórmulas esenciales para el maquinado de la cremallera helicoidal:

PASO CIRCUNFERENCIAL (Pc)

El PASO CIRCUNFERENCIAL (Pc) se refiere a la distancia entre puntos homólogos en dientes consecutivos de la cremallera, medida paralelamente al eje longitudinal (EE) de la misma.

• Pc = Módulo Circular (Mc) * π
• Módulo circular (Mc) = Pc/π

PASO NORMAL (Pn)

El PASO NORMAL (Pn) se mide perpendicularmente a los dientes de la cremallera.

• Pn = Módulo Normal (Mn) * π
• Módulo Normal (Mn) = Pn/π
• Pn = Pc * Cos (β)
• Mn = Mc * (β)
• Pc = Pn / Cos (β)
• Mc = Mn / Cos (β)
• h1 = 1,25 * Mn si el ángulo de presión es de 20°
• h2 = Mn
• h = 2,25 * Mn si el ángulo de presión es de 20°

Otras fórmulas:

• Radio del pie de diente (r) = 0,3(Mn)
• Ancho del fondo del Diente (T) = (Pn – (4 (h2) (tgα))) /2

En este artículo acerca de la cremallera mecánica métrica, puedes encontrar más información.

Ejemplo Práctico: Cálculos para una Cremallera Helicoidal

Para ilustrar estas fórmulas en acción, consideremos un caso práctico. Supongamos que el módulo del engranaje helicoidal conectado a la cremallera es M = 2.5, con un ángulo de hélice del engranaje de 17° y un ángulo de presión (α) de 20°

1. El módulo 2,5 es el módulo normal (Mn), por tanto:
   Mn = 2,5 mm.
2. El paso normal (Pn) es:
   Pn = Mn * π
   Pn = 2,5 * 3,1416
   Pn = 7,854 mm.
3. El Módulo circular (Mc) es:
   Mc = Mn / Cos (β)
   Mc = 2,5 / Cos 17°
   Mc = 2,5 / 0,9563
   Mc = 2,61 mm.
4. El paso circular (Pc) es:
   Pc = Pn / Cos (β)
   Pc = 7,854 / Cos 17°
   Pc = 7,854 / 0,9563
   Pc = 8,21 mm.
5. Por tratarse de un ángulo de presión de 20°, la altura del diente del engranaje es:
   h = 2,25* Mn
   h = 2,25 * 2,5
   h = 5,625 mm.

Y el ángulo de los flancos de los dientes es de 40°

El proceso de tallado de la Cremallera Helicoidal presenta dos enfoques:

1. Girar la mesa un ángulo igual a la inclinación (β) de los dientes, de modo que el eje longitudinal de la cremallera sea paralelo al eje de la mesa. El avance longitudinal de la mesa se basa en el paso circular (Pc), similar al tallado de cremalleras de dientes rectos.

1. Inclinar la cremallera un ángulo (β) correspondiente a la inclinación de los dientes, sin necesidad de inclinar la mesa. El avance longitudinal de la mesa debe igualar el paso normal (Pn) para cada diente.

En resumen, el maquinado de la Cremallera Helicoidal implica una serie de cálculos precisos y consideraciones estratégicas para garantizar su mecanizado eficiente. La aplicación de fórmulas y enfoques específicos facilita la obtención de resultados óptimos en términos de engrane y rendimiento.

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Herramientas y Preparación para un Moleteado en Torno Exitoso

El moleteado en torno se caracteriza por ser una operación relativamente sencilla, pero cuyo éxito depende en gran medida de la correcta ejecución. Aquí, se destacan algunos aspectos clave que influyen en el proceso:

• Buen estado de las Moletas: La calidad del moleteado depende en gran medida de la nitidez de las aristas de las moletas. Mantener las moletas afiladas es fundamental para lograr una penetración adecuada y una impresión precisa de los diseños en la superficie de las piezas.
• Ejecución del Moleteado: La operación de moleteado en torno se inicia al acercar la moleta a la pieza, asegurando que solo se cubra la mitad de la herramienta. Luego, se aplica una presión cuidadosa para generar los patrones deseados en la superficie. Este proceso puede llevarse a cabo tanto de forma manual como automática, aunque la velocidad es esencial para obtener resultados uniformes.
• Refrigeración y Limpieza: Durante el moleteado en torno, se deben mantener las moletas y la pieza abundantemente refrigeradas con aceite de corte. Esta medida no solo previene el sobrecalentamiento, sino que también garantiza un corte suave y preciso. Entre cada pasada, se recomienda una limpieza minuciosa para eliminar las virutas finas y garantizar un acabado impecable.
• Alineamiento y Velocidad de Corte: La alineación cuidadosa de las moletas durante cada pasada es esencial para mantener la consistencia en los diseños. Al superponer las pasadas, aplicar presión uniforme asegura que las moletas refuercen el grabado en lugar de debilitarlo. Además, la velocidad de corte debe ser alrededor del 60% menor que la velocidad de cilindrado, logrando así una operación de moleteado eficaz y precisa.

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Variedad en Geometrías y Pasos de Moletas

La versatilidad del moleteado en torno se refleja en la diversidad de moletas disponibles. Las moletas pueden variar en su geometría, incluyendo dientes rectos, dientes en ángulo a 45° y en ángulo a 30°. Además, los pasos de estas geometrías también presentan variaciones, como pasos finos, medianos y gruesos, adaptándose a las necesidades específicas de cada proyecto de maquinado.

En conclusión, el moleteado en torno es una técnica esencial que aporta tanto funcionalidad como estética a las piezas cilíndricas. La combinación de herramientas adecuadas, técnicas precisas y un enfoque meticuloso garantizará resultados de alta calidad en tus proyectos de maquinado.

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Dificultades en el Tronzado en Torno

La operación de tronzado en torno requiere destreza y conocimiento, especialmente al considerar las causas de la dificultad. Uno de los principales desafíos es la variación de la velocidad de la periferia hacia el centro. Para abordar esto, es recomendable ajustar el número de RPM del torno, incluso mediante el uso de un variador de velocidad.

Importancia de la Seguridad y Experiencia

El peligro principal está en los inconvenientes que encuentra la viruta para salir de la ranura, particularmente cuando el canal tiene cierta profundidad. La viruta puede generar problemas al salir de la ranura, especialmente en canales profundos. Además, la rotura de herramientas de tronzado puede evitarse al mantener un enfoque experimentado y aplicar técnicas de avance automático controlado.

Evitando Problemas de Montaje y Rotura

La rotura de herramientas también puede ocurrir debido a problemas de montaje y arrastre de la pieza sobre la herramienta. Para prevenir esto, asegúrate de que el torno esté en condiciones óptimas y considera utilizar herramientas de corte invertidas. Un husillo fijo y un sistema de fijación adecuado también contribuyen a evitar daños.

Corte Preciso en el Tronzado en Torno

La posición de la herramienta y la pieza es fundamental para un corte preciso en el tronzado. Mantener la perpendicularidad y ajustar la altura de la herramienta garantiza un corte eficiente y minimiza el roce con las caras laterales. Asegúrate de apretar el portaherramientas y la torreta para evitar giros no deseados.

También te puede interesar: Roscas de dos o más entradas en el Torno.

Controlando la Viruta y el Calor

La salida de la viruta es esencial para un tronzado exitoso. Las técnicas de refrigeración y lubricación desempeñan un papel crucial para evitar el calentamiento excesivo y el aumento de la presión. Utiliza aceites de corte adecuados y considera la refrigeración con aire a presión si es necesario.

Velocidad de Corte Optima

La velocidad de corte es un factor crítico en el tronzado en torno. Ajustarla correctamente, aproximadamente al 50% de la velocidad de cilindrado, contribuye a un proceso eficiente y resultados de alta calidad.

El tronzado en torno es una técnica esencial en el maquinado que requiere experiencia y atención meticulosa a diversos factores. Al abordar las dificultades clave y aplicar las mejores prácticas, los operarios pueden lograr cortes precisos y seguros en sus proyectos de maquinado.

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Este es un tema que me han preguntado con frecuencia en mi canal de YouTube y a pesar de no haber tenido la oportunidad de fabricar un engranaje de estas características, decidí darme a la tarea de consultar, entender y explicar este tema al menos en la parte teórica, y en este post, quiero transmitírtelo.

Así que, sin más preámbulos, ¡comencemos!

Datos Conocidos:

• m:  Módulo del Engranaje,
• z: Número de Dientes del engranaje,
• α: Ángulo al centro del engranaje,
• L: Longitud del diente del engranaje,
• Ω: Ángulo de la hélice del engranaje,
• Em: Espesor cordal del diente de la fresa en la circunferencia primitiva, en el extremo mayor del piñón y
• En: Espesor cordal del diente de la fresa en la circunferencia primitiva, en el extremo menor del piñón.

Fórmulas para la geometría del engranaje cónico

Estas son las fórmulas de mecanizado para el engranaje cónico:

1. Módulo aparente (ma)
   ma = m / cos Ω
2. Diámetro primitivo mayor (dp)
   dp = ma * z
3. Diámetro exterior mayor (Dem)
   Dem = dp + (2*m*cos α)
4. Longitud de la generatriz del cono primitivo (G)
   G = dp / (2*sin α)
5. Diámetro interior mayor (Dim)
   Dim = dp – (1.157 * 2 * m * Cos α)
6. Diámetro exterior menor (de)
   de = Dem (G – L) / G
7. Altura del diente (h)
   h = 2.167 * m
8. Ángulo correspondiente al módulo (β)
   tan β = m / G
9. Ángulo correspondiente al fondo del juego de dentado (β’)
   tan β’ = 0,157 (m / G)
10. Semiángulo del cono exterior (Δ)
    Δ = α + β
11. Ángulo de inclinación del divisor (ϗ)
    ϗ = α – (β + β’)
12. Paso de la hélice del engranaje (pH)
    pH = π * dp / tan Ω

EJEMPLO

Encontrar todos los elementos de mecanizado para el cálculo del Engranaje Cónico Helicoidal Métrico con los siguientes datos:

• Módulo (m) = 4
• Número de dientes (z) = 16
• Ángulo al centro del engranaje (α) = 37° 20′
• Longitud del diente del engranaje (L) = 19 milímetros
• Ángulo de hélice del engranaje (Ω) = 30°
• Espesor cordal del diente de la fresa en la circunferencia primitiva, en el extremo mayor del piñón (Em) = 5,8 milímetros
• Espesor cordal del diente de la fresa en la circunferencia primitiva, en el extremo menor del piñón (En) = 4,3 milímetros

Ahora vamos con la primera parte del Cálculo del Engranaje Cónico Helicoidal Métrico

En primera instancia calcularemos todo lo referente a la geometría del cono del engranaje, que no difiere mucho del engranaje cónico métrico de dientes rectos.

1. Módulo aparente (ma)
   ma = m / cos Ω
   ma = 4/cos 30°
   ma = 4 / 0,86603
   ma = 4,618
2. Diámetro primitivo mayor (dp)
   dp = ma * z
   dp = 4,618 * 16
   dp = 73,90 milímetros.
3. Diámetro exterior mayor (Dem)
   Dem = dp + (2 * m * cos α)
   Dem = 73,90 + (2 * 4 * cos 37° 20′)
   Dem = 73,90 + (2 * 4 * 0,7951)
   Dem = 73,90 + (2 * 3,1804)
   Dem = 73,90 + 6,3609
   Dem = 80,264 milímetros
4. Longitud de la generatriz del cono primitivo (G)
   G = dp / (2 * sen α)
   G = 73,90 / (2 * sen 37° 20′)
   G = 73,90 / (2 * 0,60645)
   G = 73,90 / 1,21290
   G = 60,92 milímetros
5. Diámetro interior mayor (Dim)
   Dim = dp – (1.157 * 2 * m * Cos α)
   Dim = 73,90 – (1,157 * 2 * 4 * Cos 37° 20′)
   Dim = 73,9 – (1,157 * 2 * 4 * 0,7954)
   Dim = 73,9 – (1,157 * 2 * 3,1816)
   Dim = 73,9 – (1,157 * 6,3632)
   Dim = 73,9 – 7,3622
   Dim = 63,537 milímetros
6. Diámetro exterior menor (de)
   de = Dem (G – L) / G
   de = 80,26 (60,92 – 19) / 60,92
   de = 80,26 (41,92) / 60,92
   de = 3364,4992 / 60,92
   de = 55,29 milímetros.
7. Altura del diente (h)
   h = 2,167 * m
   h = 2,167 * 4
   h = 8,668 milímetros
8. Ángulo correspondiente al módulo (β)
   tan β = m / G
   tan β = 4 / 60,92
   tan β = 0,065659
   β = tan⁻¹ 0,065659
   β = 3,7566°
   β = 3° 45′ 23,91″
9. Ángulo correspondiente al fondo del juego de dentado (β’)
   tan β’ = 0,157 (m/G)
   tan β’ = 0,157 (4 / 60,92)
   tan β’ = 0,157 * 0,065659
   tan β’ = 0,010308463
   β’ = tan⁻ ¹ 0,010308463
   β’ = 0,590610°
   β’ = 0° 35′ 26,19″
10. Semiángulo del cono exterior (Δ)
    Δ = α + β
    Δ = 37° 20′ + 3° 45′
    Δ = 41° 5′
11. Ángulo de inclinación del divisor (ϗ)
    ϗ = α – (β + β’)
    ϗ = 37° 20′ – (3° 45′ + 0° 35′)
    ϗ = 37° 20′ – 4° 20′
    ϗ = 33°
12. Paso de la hélice del engranaje (pH)
    pH = π * dp / tan Ω
    pH = (3,1416 * 73,9) / tan 30°
    pH = 232,164 / 0,57735
    pH = 402,119 milímetros

Cuando tengamos en cuenta estos datos, podremos llevar a cabo la parte de torneado. Además, podremos realizar la inclinación del divisor y buscar la serie de engranajes en la lira para montar en la fresadora universal.

Ahora vamos con la segunda parte del Cálculo del Engranaje Cónico Helicoidal Métrico

Como segundo paso, vamos con el cálculo del ángulo del giro del divisor y la desviación para el tallado correcto de los dientes del engranaje cónico helicoidal.

Fórmulas de mecanizado:

1. Coeficiente de variación del diente (Χ, (se pronuncia “Ji”))
   X = (G – L) / G
2. Módulo de fresa o cortador (mf)
   mf = X*m
3. Diámetro primitivo helicoidal equivalente (Dp)
   Dp = dp / cos α
4. Número de dientes del engranaje helicoidal equivalente (Zf)
   Zf = Dp / (m * Cos² Ω)
5. Paso aparente en el extremo mayor del engranaje (Pa)
   Pa = π * m / Cos Ω
6. Radio del cono primitivo en el extremo mayor del engranaje (Rc)
   Rc = dp / (2 * Sen α)
7. Ángulo de giro del engranaje (Ag)
   Ag = (57.3 / dp)*((Pa/2) – (Rc / (L * Cos Ω) * (Em – En)))
8. Divisiones en el cabezal divisor de la fresadora: (Md)
   Md = 40 / z
   40 es la relación del cabezal divisor
9. Cantidad de grados por un giro completo del cabezal divisor (G)
   G = 9°
10. Agujeros del Divisor (Ad)
    Ad = q * (Ag/G)
11. Cálculo de reajuste (N)
    N = (Em / 2 * Cos Ω) – ((Em – En) * Rc / 2 * L * cos Ω)

Ahora aplicando las fórmulas anteriores con el ejemplo:

1. Coeficiente de variación del diente (Χ, (Ji))
   X = (G – L) / G
   X = (60,92 – 19) / 60,92
   X = 41,92 / 60,92
   X = 0,688
2. Módulo de fresa (mf)
   mf = X*m
   mf = 0,688 * 4
   mf = 2,75
3. Diámetro primitivo helicoidal equivalente (Dp)
   Dp = dp / cos α
   Dp = 73,9 / cos 37° 20′
   Dp = 73,9 / 0,7954
   Dp = 92,909 milímetros.
4. Número de dientes del engranaje helicoidal equivalente (Zf)
   Zf = Dp / (m * Cos² Ω)
   Zf = 92,9 / 4 * Cos² 30°
   Zf = 92,9 / 4 * 0,86603²
   Zf = 92,9 / 4 * 0,75
   Zf = 92,9 / 3
   Zf = 30,96
   Para el número de dientes equivalente Zf, corresponde la fresa número 5
5. Paso aparente en el extremo mayor del engranaje (Pa)
   Pa = π * m / Cos Ω
   Pa = 3,1416 * 4 / cos 30°
   Pa = 3,1416 * 4 / 0,86603
   Pa = 12,5664 / 0,86603
   Pa = 14,5103
6. Radio del cono primitivo en el extremo mayor del engranaje (Rc)
   Rc = dp / (2 * Sen α)
   Rc = 73,9 /(2 * Sen 37° 20′)
   Rc = 73,9 /(2 * 0,60645)
   Rc = 73,9 / 1,2129
   Rc = 60,928

Para el siguiente punto, el punto 7 es necesario aclarar lo siguiente: El valor “Em” espesor cordal del diente de la fresa en la circunferencia primitiva en el extremo mayor del piñón, se toma en la fresa o cortador con un calibre especial, o puede hacerse de manera aproximada con un vernier convencional, y para este caso se hace en la fresa módulo 4, y el valor es de 5,8 milímetros, de igual manera, para el espesor cordal del diente de la fresa en la circunferencia primitiva en el extremo menor del piñón: “En” se hace en la fresa módulo 2,75 que calculamos en el punto: “Módulo de la fresa” y que dio como valor: 2,75 y cuyo valor es de: 4,3 milímetros.

7. Ángulo de giro del engranaje (Ag)
   Ag = (57.3 / dp) *((Pa/2) – (Rc / (L * Cos Ω) * (Em – En)))
   Ag = 57,3 / 73,9 ((14,51/2) – (60,92/19 * Cos 30°) * (5,8 – 4,3))
   Ag = 0,775 (7,25 – (60,92/19 * 0,86603) * 1,5)
   Ag = 0,775 (7,25 – (60,92/16,45) * 1,5)
   Ag = 0,775 (7,25 – (3,703 * 1,5))
   Ag = 0,775 (7,25 – 5,55)
   Ag = 0,775 (1,7)
   Ag = 1,31
8. Divisiones en el cabezal divisor de la fresadora: (Md)
   Md = 40 / z
   Md = 40/16
   Md = 2 vueltas, 1 agujero en el disco de 2. Ahora amplificando la fracción por 14.
   Md = 2 vueltas, 14 agujeros en el disco de 28 agujeros.
9. Cantidad de grados por un giro completo del cabezal divisor (G)
   G = 9°
10. Agujeros del Divisor (Ad)
    Ad = q * (Ag/G)
    “q” es el disco de 28 agujeros que calculamos en el punto 8.
    Ad = 28 * (1,31 / 9°)
    Ad = 28 * (0,145)
    Ad = 4,06 agujeros o 4 agujeros del disco del divisor.
11. Cálculo de reajuste (N)
    N = (Em / 2 * Cos Ω) – ((Em – En) * Rc / 2 * L * cos Ω)
    N= (5,8/2Cos 30°) – ((5,8-4,3)60,92/219cos 30°)
    N= (5,8/20,86603) – ((1,5)60,92/38*0,86603)
    N= (5,8/1,73) – (91,38/32,9)
    N = 3,35 – 2,77
    N = 0,58 milímetros.

Para el fresado del engranaje se recomienda:

• Inclinar el cabezal divisor 33° y establecer la división para 2 vueltas, 14 agujeros en el disco de 28 agujeros.
• Montar el tren de engranajes.
• Colocar el cabezal de fresar vertical y montar la fresa modular de espiga.
• Fresar los dientes hasta la profundidad en el diámetro mayor de 8,7 milímetros.
• Girar la pieza en el sentido de las manecillas del reloj con el cabezal a la izquierda 4 agujeros.
• Desplazar la mesa hacia afuera 0,6 milímetros y fresar las caras de los dientes.
• Girar la pieza en sentido contrario a las manecillas del reloj 8 agujeros y desplazar la mesa hacia adentro 1,2 milímetros para fresar las caras de los dientes.

Aquí un video con este tema:

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Amig@s, he llegado al final de este artículo, un poco extenso pero espero que no se me haya escapado nada de información importante acerca del Cálculo del Engranaje Cónico Helicoidal Métrico.

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El tren de engranajes es un conjunto de engranajes que se utilizan para transmitir el movimiento y la potencia de un eje a otro. Estos engranajes son piezas fundamentales en el funcionamiento de la maquinaria industrial y de los vehículos, así como los coches y los aviones.

Los engranajes helicoidales de dientes rectos son uno de los tipos más comunes de engranajes. Estos engranajes tienen los dientes inclinados en un ángulo en vez de ser paralelos al eje de rotación. Este diseño permite que los dientes se enganchen gradualmente, lo que reduce el ruido y la vibración.

Además, los engranajes helicoidales de dientes rectos tienen una mayor capacidad de carga y una mayor eficiencia en comparación con otros tipos de engranajes.

La hélice en un engranaje helicoidal es el ángulo que forman los dientes con respecto a un plano perpendicular al eje del engranaje. El paso de la hélice es la distancia que recorre un diente durante una vuelta completa del engranaje. El paso de la hélice es importante porque influye en la capacidad de carga y la durabilidad del engranaje.

Para seleccionar el paso correcto de la hélice en un engranaje helicoidal de dientes rectos métrico, es necesario utilizar una Tabla para pasos de hélice que relaciona el número de dientes y el ángulo de la hélice con el paso. Esta tabla se utiliza para determinar el paso óptimo de la hélice para un engranaje específico.

Tabla con Pasos de Hélice Métricos

A continuación se puede encontrar una tabla con pasos de hélice métricos en donde la relación del cabezal divisor es de 40 a 1, y el paso del tornillo longitudinal de la mesa de la fresadora es de 5 mm.

Paso Real de la fresadora para el Cálculo: 200 mm.

Si el paso de la hélice es demasiado grande, puede provocar una carga excesiva en los dientes del engranaje, lo que puede causar daños y reducir la vida útil del engranaje. Por otro lado, si el paso de la hélice es demasiado pequeño, puede aumentar la fricción entre los dientes y reducir la eficiencia de la transmisión.

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En conclusión, el tren de engranajes y los engranajes helicoidales de dientes rectos métricos son componentes fundamentales en la transmisión de potencia y movimiento en la maquinaria industrial y los vehículos.

La selección adecuada del paso de la hélice es esencial para garantizar un funcionamiento óptimo y una larga vida útil de los engranajes. La tabla de pasos de hélice es una herramienta importante para seleccionar el paso de la hélice adecuado para cada engranaje y asegurar un funcionamiento eficiente y confiable.

Amig@s, he llegado al final de este artículo, espero que no se me haya escapado nada de información importante acerca de Tabla Para Pasos de Hélice y Tren de Engranajes en Engranajes Helicoidales métricos.

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