http://www.slideshare.net/josemecanico/guia-2-divisor-universal
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http://es.calameo.com/read/00077290572c27c886bd3
TEMA 1:EL CABEZAL DIVISOR UNIVERSAL
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TEMA 1:EL CABEZAL DIVISOR UNIVERSAL
Es un accesorio de
la fresadora universal muy importante en el taller de mecánica
industrial, diseñado para ser montado en la mesa de la fresadora. Tiene como objetivo primordial dividir y sujetar el material en partes
iguales según la trayectoria circular;
para ello se monta en el eje portafresas
que posee el cabezal de la fresadora
universal la herramienta de corte llamada fresa circular de tipo modular o
diametral pitch formando cualquier
ángulo con la superficie de la mesa.
El cabezal universal
Se emplea en el taller de mecánica industrial para ejecutar y mecanizar todas las formas posibles de divisiones. Es un
accesorio muy preciso y versátil. Funciona Sujetando la pieza en uno de sus
extremos, bien sea en la copa universal, entre copa y punto o entre puntos y es posible
producirle un movimiento giratorio a la pieza en combinación con el movimiento
longitudinal de la mesa para el fresado de hélices.
En El cabezal divisor se
mecanizan o fabrican piezas en las que hay que realizar trabajos de
fresado según determinadas divisiones (ruedas dentadas, cuadrados y hexágonos, árboles o ejes, chavetas múltiples, fresas, escariadores). También es posible fresar ranuras en espiral.
Los divisores universales pueden variar en su diseño y forma, pero su principio de funcionamiento mecánico es
el de un mecanismo reductor (corona y
tornillo sinfín).
a. La base: es una caja de hierro fundido que se fija en la mesa de la
fresadora, se fija en el bastidor. Presenta una cornisa circular que permite al
cabezal girar en el plano vertical. Tiene escala graduada para fijar los grados.
por medio de una
escala de referencia que permite controlar la inclinación del cuerpo
orientable.
b.
base
c.
cuerpo orientable
Es una carcaza con dos extremos salientes cilíndricos, los
cuales se apoyan en la base del divisor y permiten orientar e inclinar el eje
del husillo a cualquier ángulo respecto de la mesa.
Dentro de sí contiene el conjunto de órganos, que es la
parte más importante del divisor, y que permite dar a la pieza los movimientos
para hacer cualquier número de divisiones.
El cuerpo suele dividirse en dos partes, una parte que se adapta a la base apoyada en el
bastidor, el cual tiene otra colisa circular; y la otra parte del cuerpo que es la que contiene el
portafresas y puede girar en un plano perpendicular al de la colisa de la base.
El cabezal divisor o aparato divisor universal (ver Figura ) consta de la carcasa en que va
soportado el husillo del cabezal divisor. Este husillo sirve para alojar el
montaje de sujeción. Las piezas a trabajar pueden sujetarse en voladizo o entre
puntos. El disco divisor va fijado sobre el husillo del cabezal. En el aparato
divisor también existe un mecanismo de tornillo sin fin necesario para la
división indirecta, así como un dispositivo para la división diferencial y para
el fresado de ranuras helicoidales.
Figura: Cabezal divisor
Funcionamiento:
El movimiento de rotación llega al husillo secundario o
portafresas a través del eje intermediario que se monta en el husillo
principal.
1. Se monta el eje intermedio entre el cabezal universal y
el husillo de la máquina.
a.
Limpiamos el cono del eje intermedio
y el cono del husillo principal.
b.
Introducimos el eje intermediario y
fíjelo con el tirante.
Atención: Hay que cuidar que las ranuras del eje penetren
en las chavetas de arrastre del husillo.
2. Colocamos el Cabezal Universal
a.
Hacemos coincidir las referencias que
indican la posición correcta.
b.
Limpiamos las superficies que estén
en contacto, tanto del cabezal universal como de la máquina.
c.
Como algunos ejes intermedios tienen
en su extremo una chaveta de arrastre, estrías o un engranaje, debemos cuidar
que haya una conexión correcta con los órganos internos del cabezal universal.
d.
Se coloca una tabla o una lámina de
material blando entre la superficie de la mesa y el cabezal universal
Nota: hay que ser precavido, para trasladar el cabezal
universal es recomendable hacerlo con ayuda de otras personas, o se puede
utilizar, también, un elevador mecánico.
3. Fijamos el Cabezal Universal
a.
Introducimos los tornillos y
apretamos con suavidad.
El cabezal universal divisor sirve como accesorio para el
montaje de piezas; se inclina para facilitar el fresado en ángulo; permite
hacer cualquier número de divisiones. Sirve también como Divisor Simple. Esto
se puede lograr por tener sobre el husillo un plato divisor con ranuras que
permite el operarlo directamente, si antes se ha desconectado el tornillo
sinfín de la corona.
El divisor universal es muy valioso y delicado. No debe
golpearse. El transporte debe ser muy cuidadoso. Hay que
mantenerlo siempre limpio y lubricado.
Montaje de piezas:
Por ejemplo:
·
Lograr que la pieza gire en relación
y simultáneamente con el desplazamiento de la mesa (engranajes helicoidales,
brocas, sinfín).
·
Dividir regularmente la periferia de
una pieza (anillos graduados, ruedas dentadas).
·
Fresar piezas en ángulo (engranaje
cónico).
Clasificación:
Los montajes para mecanizar piezas en el aparato divisor,
podemos agruparlos en tres:
1.
Montaje al aire
2.
Montaje entre puntas
3.
Montaje entre copa y punta
La misma disposición de la nariz del husillo, tanto del
torno como del cabezal divisor universal, como también los mismos elementos
empleados, (copas, puntos de centraje, contrapunta, bridas) permiten efectuar
los montajes en forma similar.
División directa
División indirecta
División angular
División diferencial
Fresado de ranuras espirales
División directa
En el cabezal divisor universal se puede aplicar el
sistema de división directa, como si se tratara de un divisor simple.
En el procedimiento de división directa no están
engranados el tornillo sin fin y la rueda helicoidal. El engrane se obtiene en
virtud del giro de un cojinete rotativo excéntricamente en que va soportado el
tornillo sin fin. La división se produce en un disco divisor que generalmente
tiene 24 agujeros o muescas (entalladuras) pero algunas veces también 16, 36,
42 ó 60.
El disco divisor en el que encaja un punzón divisor, está
fijado al husillo del cabezal. En cada paso de división, el disco divisor y con
él la pieza girada en las correspondientes distancias entre agujeros. No pueden
obtenerse más divisiones que las que permiten, sin resto, el número de agujeros
o muescas del plato divisor. De este modo pueden realizarse divisiones son
dispositivos sencillos, que generalmente poseen discos recambiables. Mediante
la división directa se opera más rápidamente que con los otros procedimientos.
El divisor universal funciona en esta forma por tener un
planto con ranuras, fijo al husillo principal, y un trinquete que encaja en las
ranuras.
Generalmente el plato trae 24 ranuras o agujeros , pero
algunos traen 16 – 32 – 42 - 60 ranuras.
La siguiente es la fórmula para la división directa con
cabezal divisor universal:
VM = K/Z
VM = número de ranuras que se deben girar o vueltas manivela
K = número de ranuras del plato (constante del divisor
según relación de transmisión:40-60-120)
Z = número de divisiones que se requieren o numero de
dientes a taller o fresar.
Observaciones:
La división directa es muy limitada.
Es aplicable cuando las divisiones que se requieren
obtener corresponden a un submúltiplo del número de ranuras del plato.
Para fresar cada cara es necesario encajar el trinquete en
la ranura correspondiente y bloquear el husillo del cabezal.
No hay que contabilizar la ranura donde quedó el trinquete
para la nueva división.
Desencajar el trinquete para cada nueva división.
Si el cabezal lo permite, aislar el husillo de la rueda
(corona) ya que el movimiento entre ambos no es necesario.
División Indirecta
Es uno de los sistemas de división que permite obtener un determinado número de
divisiones, que no se lograrían por la división directa.
En la división indirecta el husillo del cabezal divisor es
accionado a través de un tornillo sin fin y una rueda helicoidal.
La relación de
transmisión del mecanismo de tornillo sin fin es 40 : 1, es decir que 40
revoluciones de la manivela divisora suponen una revolución del husillo del cabezal divisor.
Si, por ejemplo, se
quiere tener una división decimal, para cada paso parcial serán necesarias 40 :
10 = 4 vueltas de la manivela divisora.
Para 32 divisiones, por ejemplo, se necesitarán 40 : 32 =
1 8/32 = 1 ¼ revoluciones.
Para poder realizar el ¼ de revolución, hará falta un disco de
agujeros con una circunferencia de agujeros cuyo número sea divisible por 4,
por ejemplo la circunferencia de 16 agujeros daría ¼ de 16 = 4. La manivela
divisora desplazable radialmente se ajusta en esta circunferencia de agujeros y
se hace girar en 4 distancias entre agujeros. En este procedimiento de división
se sujeta el disco de agujeros mediante la clavija de fijación.
Los discos de agujeros
o platos agujereados son
recambiables o intercambiables según los cálculos previos de taller.
Tienen por lo general de seis a ocho circunferencias
concéntricas de agujeros con diferentes números de agujeros. Dentro de cada
circunferencia las distancias entre agujeros son iguales. La división se
facilita mediante la utilización de la tijera de dividir. Se ahorra uno el tiempo perdido en el engorroso recuento de
agujeros, expuesto además a equivocaciones. Entre ambos brazos de la tijera
siempre tiene que haber un agujero más que el número de espacios entre ellos
que se había calculado. Para evitar errores en la división hay que tener
cuidado al seguir dividiendo, de que la manivela gire siempre por error, habrá
que retroceder suficientemente la manivela para eliminar la acción del recorrido muerto, y entonces volver a girar hacia
delante.
También pueden realizarse por el procedimiento indirecto
divisiones que vayan dadas en forma de ángulo.
Figura : Discos de agujeros
Figura: Empleo de la tijera en la división
Las operaciones de cálculo se ejecutan tomando como base la relación existente entre
el tornillo sinfín y el número de dientes de la corona.
La regla para determinar el número de vueltas de la
manivela, el número de agujeros y la circunferencia de agujeros del disco
divisor, así:
Consideremos la relación 1/40, o sea que la corona tiene
40 dientes y el tornillo sinfín una entrada. Cuando hayamos dado una vuelta en
el tornillo sinfín, la corona habrá desplazado un diente y el husillo 1/40 de
vuelta.
Si hacemos girar la manivela 20 vueltas, la corona se
habrá desplazado 20 dientes, y por lo tanto, el husillo con la pieza habrá dado
½ vuelta.
Para saber el número de vueltas que se deben dar a la
manivela con objeto de lograr un determinado número de divisiones en el
husillo, aplique la siguiente fórmula:
F = K
N
F = número de vueltas de la manivela
K = número de dientes de la corona
N = número de divisiones por efectuar
División Angular
La división angular es otro de los sistemas de división
que se pueden realizar con la ayuda del cabezal divisor universal, cuando la
medida entre divisiones sobre una circunferencia está dada en grados y minutos.
El ángulo entre divisiones tiene su vértice en el centro
de la pieza.
División en grados:
Como el husillo del cabezal gira 360 grados en una vuelta,
en una sola vuelta de la manivela gira
360/40 = 9 grados (con una relación de 1/40)
Por tanto, si se quiere desplazar un número determinado de
grados, se aplica la siguiente fórmula:
F = G
A
F = número de vueltas de la manivela
A = giro de la manivela en una vuelta (9 grados)
División diferencial
La división diferencial constituye una ampliación del
procedimiento indirecto de división. Se emplea en lo casos en que no es posible
la división indirecta por no existir en ninguno de los discos los agujeros, las
circunferencias de agujeros necesarias. Se elige por ello un número auxiliar de
división (T´) que pueda ser obtenido por división indirecta y que pueda ser
mayor o menor que el número pedido (T). La diferencia resultante (T´ - T) se
compensa mediante un movimiento de giro del disco de agujeros se produce
partiendo del husillo del cabezal a través de ruedas de cambio. Debe marchar
paralelamente al movimiento de la manivela de división cuando T´ es mayor que
T, tener sentido opuesto cuando T´ se eligió menor que T. En la división
diferencial el disco de agujeros no debe quedar sujeto a la carcasa mediante la
clavija de fijación, tal como suceda en la división indirecta (Figura 25).
Tiene que poder girar, con la clavija suelta.
Figura: Divisor diferencial.
En el fresado de ranuras (ranuras helicoidales), como por
ejemplo en la fabricación de fresas con un dentado especial, de escariadores,
de brocas espirales, así como de brocas helicoidales, es necesario que el útil
realice durante el proceso de fresado un movimiento rectilíneo y uno de rotación.
El movimiento rectilíneo de avance se realiza por medio
del husillo de mesa. El movimiento uniforme de giro se produce partiendo del
husillo de mesa, a través de ruedas de cambio, ruedas cónicas, ruedas rectas,
disco de agujero, clavija divisora, tornillo sin fin y rueda helicoidal, sobre
el husillo del cabezal divisor (Figura 26). No pueden proveerse de ranuras
espirales nada más que las piezas cuya división pueda realizarse por el métodoindirecto. En el
fresado de ranuras helicoidales hay que elegir la relación de dientes de las
ruedas de cambio de tal modo que el avance de la mesa para una revolución
completa de la pieza sea igual al paso pedido para la hélice.
Figura: Fresado de ranuras helicoidales.
La pieza tiene que colocarse mediante basculación de la
mesa de la máquina oblicua al eje de la pieza con oblicuidad igual al ángulo de
posición o de ajuste b . Esto no resulta posible de conseguir nada más que en
una fresadora universal o en una máquina fresadora dotada de un cabezal
basculante.
Si las piezas han de llevar varias ranuras espirales,
tendrá que realizarse la división de las distintas ranuras igualmente con el
cabezal divisor.
Con objeto de disminuir la proporción, a veces importante,
de los tiempos invertidos en la de fresar, así como para satisfacer las más
altas exigencias en cuanto a precisión, se emplean aparatos divisores ópticos,
hidráulicos, neumáticos y electro-automáticos.
TEMA 2:
Que es un engranaje, Que es un piñón?
Un engranaje es un elemento mecánico destinado a transmitir el
movimiento de rotación sin deslizar. Dada la dificultad que presenta esa
ausencia de deslizamiento en una superficie lisa, los engranajes presentan una
superficie dentada, destinada a engranar uno con otro, de modo que ese
deslizamiento sea posible, realizando una transmisión del movimiento exacta.
En un engranaje se diferencia:
§ Corona: Que es la
parte exterior, donde están tallados los dientes.
§ Cubo: la parte
central del engranaje, por el que se fija al eje.
Aquí se tratará únicamente las
dimensiones de la corona.
Conceptos
fundamentales
La circunferencia que definiría la
superficie por la cual el engranaje rueda sin deslizar la llamaremos circunferencia
primitiva.
El diámetro primitivo (d)
es el que corresponde a la circunferencia primitiva.
El número de dientes (z),
es el número total de dientes de la corona del engranaje en toda su
circunferencia.
El paso (p) es el arco
de circunferencia, sobre la circunferencia primitiva, entre los centros de los
dientes consecutivos.
Entonces la longitud de la
circunferencia primitiva es:
Luego:
Esto es:
El módulo (m)
de un engranaje es la relación que existe entre el diámetro primitivo y el
número de dientes, que es el mismo que la relación entre el paso y 
El módulo es una
magnitud de longitud, expresada en milímetros, para que dos engranajes puedan
engranar tienen que tener el mismo módulo, el módulo podría tomar un valor cualquiera,
pero en la práctica esta normalizado según el siguiente criterio:
De 1 a 4 en incrementos de 0,25 mm
De 4 a 7 en incrementos de 0,50 mm
De 7 a 14 en incrementos de 1 mm
De 14 a 20 en incrementos de 2 mm
Dimensiones y Partes del engranaje
Características del diente de engranaje recto.
§ Circunferencia
exterior: es la circunferencia que pasa por la parte exterior de las cabezas de
los dientes.
§ Diámetro exterior (de): es el que
corresponde a la circunferencia exterior.
§ Circunferencia
interior: es la que pasa por la base de los pies de los dientes.
§ Diámetro interior (di): es el que
corresponde a la circunferencia interior.
§ Cabeza de diente (hc): es la
parte del diente comprendida entre la circunferencia primitiva y la
circunferencia exterior. Toma el valor del módulo: hc= m
§ Pie de diente (hp): es la
parte del diente comprendida entre la circunferencia interior y la primitiva.
Toma el valor de 1,25 veces el módulo: hp= 1,25m
§ Altura del diente (h): es la
distancia entre la circunferencia interior y la exterior. Por tanto tiene el
valor de 2,25 veces el módulo: h= 2,25m
§ Longitud del diente (b): es la
anchura de la corona, sobre la que se tallan los dientes, en general suele
tener un valor de 10 veces el módulo: b= 10m
Diámetro Pitch (Pt)
En el sistema inglés
de unidades, con la pulgada como unidad de
longitud, el cálculo de engranajes emplea el denominado diámetro Pitch.
Para un engranaje
dado, el diámetro Pitch (Pt) es igual al número de dientes por pulgada en el
diámetro primitivo. La relación entre el diámetro Pitch y el módulo es:
EJERCICIOS Y PRACTICAS DE APLICACIÓN
CON EL DIVISOR UNIVERSAL:
1. Resolver correctamente problemas teóricos técnicos de división
directa, indirecta, diferencial y helicoidal.
2. Mecanizar superficies metálicas en
la fresadora universal según orden operacional utilizando el divisor universal.
3. Mecanizar piñones de dientes
rectos sistema modular y diametral pitch según instrucción del docente titular.
4. Mecanizar piñones helicoidales
según instrucción del docente titular del taller
5. Terminar mecánicamente los piñones
fresados en el divisor universal en el torno paralelo según plano y
especificaciones técnicas de los engranajes normalizados.
CUESTIONARIO
PARA ENTREGAR IMPRESO Y EN CARPETA TAMAÑO CARTA BLANCA EL DIA 13 MARZO 2013
HORA 1.00 PM.
INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL FRANCISCO JOSE
DE CALDAS
TECNOLOGIA DE FRESADO -DIVISOR UNIVERSAL- ENGRANAJES-
LIC. JOSE ARNULFO VILLANUEVA M.
ALUMNO: ____________________________GRADO:________CODIGO:____
CONTESTE: (V) VERDADERO o (F)
FALSO y EXPLIQUE JUSTIFICANDO SU RESPUESTA:
1. ( ) ¿LA
RUEDA DENTADA Y EL TORNILLO SIN FIN TRANSMITEN MOVIMIENTOS ENTRE
EJES
PERPENDICULARES?
2. ( ) ¿LA RUEDA DENTADA SE LLAMA TAMBIEN CORONA?
3. ( )
¿EL DIVISOR UNIVERSAL ES EL MISMO CABEZAL DIVISOR?
4. ( ) ¿EN EL DIVISOR UNIVERSAL SE MECANIZAN
PIEZAS CILINDRICAS?
5. ( ) ¿
EL DIVISOR UNIVERSAL ES UN MECANISMO REDUCTOR?
6. ( ) ¿EL CABEZAL DIVISOR NO ES UN ACCESORIO DE LA FRESADORA UNIVERSAL?
7. ( ) ¿ EL NUMERO DE DIENTES DE LA CORONA ENTRA EN CONTACTO DIRECTO CON EL
TORNILLO SINFÍN EN EL
CABEZAL DIVISOR?
8. ( ) ¿LA
RELACIÓN ENTRE EL NUMERO DE GIROS DE LA CORONA
O REVOLUCIONES DEL
TORNILLO SINFIN SE LLAMAN RELACIÓN DE TRANSMISIÓN?
9. ( ) ¿LAS
RUEDAS DENTADAS TALLADAS CON EL DIVISOR UNIVERSAL GARANTIZAN
TRANSMISIÓN DE
MOVIMIENTO Y POTENCIA?
10. ( ) ¿AL
PICAR UN PIÑÓN DE 34 DIENTES EN UN DIVISOR DE K=40 LE CORRESPONDE 1
VUELTA, 9 AGUJEROS,
EN EL PLATO 51?
11. ( ) ¿AL
TALLAR UN PIÑÓN DE 28 DIENTES EN UN K=60
LE CORRESPONDE 2 VUELTAS, 7
AGUJEROS, EN EL
PLATO?
12. ( ) ¿EN
LOS CÁLCULOS DE UN PIÑÓN DIENTES RECTOS EL MODULO ES LA RELACIÓN ENTRE
EL DIÁMETRO PRIMITIVO Y EL NUMERO DE DIENTES?
13. ( ) ¿EL DIÁMETRO EXTERIOR ES IGUAL AL
DIÁMETRO PRIMITIVO MAS EL MODULO?
14. ( ) ¿SE CALCULA EL DIÁMETRO EXTERIOR,
SUMÁNDOLE 2 AL NUMERO DE DIENTES Y
MULTIPLICADO POR EL
MODULO?
15. ( ) ¿LA ALTURA DEL DIENTE ES EL PRODUCTO DE 2.167 MULTIPLICADO POR EL MODULO?
16. ( ) ¿EL DIÁMETRO PRIMITIVO ES EL PRODUCTO DE
MULTIPLICAR EL MODULO POR EL
NUMERO DE DIENTES?
17. ( ) ¿LA FORMULA PARA EL DIÁMETRO INTERIOR ES:
DI = DP + 2.167 x
M?
18. ( ) ¿LA
FORMULA PARA EL DIÁMETRO EXTERIOR ES: DE = M. ( Z + 2 )?
19. ( ) ¿LA
FORMULA PARA EL MÓDULO ES: M = DE / Z +2 ?
20. ( ) ¿LA FORMULA VUELTAS MANIVELA ES : VM = K / 3.14 ?
21. ( ) ¿PARA CALCULAR EL DIAMETRO PRIMITIVO ES
NECESARIO SOLAMENTE EL MODULO?
22. ( ) ¿PARA CALCULAR DISTANCIA ENTRE CENTROS DE
PIÑONES ES NECESARIO LOS
DIAMETROS PRIMITIVOS?
23. ( ) ¿ LAS CONSTANTES k DE
LOS DIVISORES ES LA RELACION ENTRE LA CORONA Y EL
TORNILLO SINFÍN?
24. ( )
¿CUÁNTAS VUELTAS MANIVELA SE LE DEBE GIRAR EN EL DIVISOR UNIVERSAL PARA
FRESAR 5 CARAS DEL
MATERIAL, SI LA CONSTANTE ES DE 40?
25. ( ) ¿LAS FRESAS MODULARES 1.5 VIENEN EN JUEGO
DE OCHO FRESAS? DIBUJE UNA TABLA
26.
DIBUJAR ENGRANAJES EN ACAD, RHINOCEROS,
MASTERCAM, SOLID EDGE SEGÚN PLANOS Y CALCULOS QUE DETERMINE EL DOCENTE TITULAR.
BIBLIOGRAFÍA Y CIBERGRAFIA:
- http://www.youtube.com/watch?v=D5lxeR0vs54&feature=related
- http://www.youtube.com/watch?v=h_4aLoQrwFs&feature=fvwrel
- http://www.eltallerderolando.com/?p=1668
- http://www.slideshare.net/YHOYO/dibujo-de-engranajes
- http://www.slideshare.net/ESCALANTE79/engranes-6735052
- http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/mecanismos/mec_cremallera-pinon.htm
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