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En una operación de taladrado de rutina en una fresadora o taladradora, los bordes de corte de una broca giran contra una pieza de trabajo estacionaria. Lo contrario es cierto en la fabricación de agujeros en una máquina de torneado donde un taladro estacionario avanza hacia una pieza de trabajo giratoria. Cualquiera de estos métodos de perforación produce suficiente confiabilidad y calidad de orificio para una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, se necesitan otras tácticas para producir tolerancias más exigentes y mayores relaciones de profundidad a diámetro.

La rotación de la broca y la pieza de trabajo tiene una gran influencia en la concentricidad de un agujero, una medida clave de la precisión de la perforación. Cuando el taladro solo gira en una configuración horizontal común para la perforación de agujeros profundos, la precisión variará a medida que la gravedad actúe sobre la herramienta de perforación. Una broca giratoria puede producir una concentricidad suficiente en agujeros relativamente poco profundos, pero el rendimiento se verá afectado a medida que los agujeros se vuelvan más profundos y menos tolerantes en cuanto a tolerancia.

Por otro lado, debido a que la dirección de las fuerzas gravitatorias relativas a la pieza de trabajo cambia constantemente cuando el taladro está estacionario y la pieza de trabajo gira, esa disposición puede producir orificios aproximadamente dos veces más concéntricos que el enfoque del taladro giratorio. Si bien los talleres pueden realizar perforaciones de orificios profundos con piezas de trabajo giratorias en una máquina de torneado, una máquina de perforación de orificios profundos dedicada que use lo que se conoce como contrarrotación obtendrá resultados mucho mejores.

Beneficios de la contrarrotación Una configuración de perforación en la que tanto la broca como la pieza de trabajo giren en direcciones opuestas equilibrará las fuerzas de perforación, que nunca son estáticas en una dirección neta constante. Las fuerzas equilibradas evitan que la broca se desvíe hacia un orificio mucho más concéntrico. Con el equipo y la configuración adecuados, la contrarrotación es posible para orificios perforados con pistola más pequeños, así como para orificios más grandes perforados con herramientas BTA.

En la prueba de contrarrotación, UNISIG perforó un orificio de ¼" de diámetro en una pieza de trabajo de acero 4140HT de 30" de largo y ¾" de diámetro exterior. Esta aplicación de profundidad a diámetro de 120:1 se encuentra típicamente en la producción de ejes de transmisión de potencia o conexiones aeroespaciales.

El desplazamiento de la perforación a la profundidad del orificio de 30" se midió mediante ultrasonido. Con un taladro giratorio y una pieza de trabajo estacionaria, el desplazamiento de la perforación fue de 0,026"; una broca estacionaria y una pieza de trabajo rotatoria presentaban una deriva de 0,015"; y cuando tanto la broca como la pieza de trabajo giraban, la deriva de la broca era de solo 0,009". Cabe señalar que los resultados variarán debido a muchos factores, incluido el material, la relación profundidad-diámetro y las herramientas específicas involucradas.

Máquinas de perforación de agujeros profundos dedicadas Incluso con la aplicación cuidadosa de las técnicas de contrarrotación de la pieza de trabajo y la broca, los centros de mecanizado típicos, si están equipados para la contrarrotación, generalmente no tienen las capacidades de alineación necesarias para producir agujeros de alta calidad de manera constante con una relación profundidad-diámetro de 20:1 o mayor. . Una alineación superior es fundamental para mantener la concentricidad.

En los equipos de taladrado profundo dedicados, la base de la máquina, los grupos de cojinetes giratorios y los husillos, así como los soportes de herramientas y piezas de trabajo, están diseñados con la alineación como primera prioridad. Las máquinas perforadoras de agujeros profundos también enfatizan el control de otros factores ambientales y de mecanizado, como el mantenimiento constante de la temperatura.

Algunas máquinas que no se diseñaron originalmente para la operación de contrarrotación se pueden adaptar con un grupo secundario de contrarrotación, pero los procesos de alineación necesarios para que la disposición funcione serán desafiantes y costosos. Además, una máquina diseñada originalmente para emplear contrarrotación será manejable para casi cualquier operador. Las máquinas de perforación de pozos profundos dedicadas, por ejemplo, incluyen interfaces de operador que brindan información detallada del proceso y maximizan el control sobre los parámetros de perforación para permitir una producción precisa, eficiente y repetible.

Pautas básicas de aplicación Cada aplicación de taladrado profundo es esencialmente única. Sin embargo, la guía de aplicación general para operaciones de contrarrotación incluye permitir que un tercio de la velocidad total de perforación provenga de la rotación de la pieza de trabajo y dos tercios del taladro. Los parámetros operativos se pueden ajustar para maximizar las velocidades y la precisión de perforación.

Tales técnicas de contrarrotación proporcionan una forma de lograr los requisitos de precisión y producción en la perforación de pozos profundos y son especialmente efectivas cuando se perforan pozos con relaciones de profundidad a diámetro de 40:1 o más. La contrarrotación genera niveles más altos de concentricidad que permiten el uso de velocidades de avance óptimas al mismo tiempo que prolongan la vida útil de la herramienta. El resultado es la producción de más piezas por hora con menos cambios de herramienta.

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Pasadores en forma de cono que sostienen una pieza de trabajo por uno o dos extremos durante el mecanizado. Los centros encajan en los orificios perforados en los extremos de la pieza de trabajo. Los centros que giran con la pieza de trabajo se denominan centros "vivos"; los que no lo hacen se denominan centros "muertos".

Relación de la profundidad de un agujero en comparación con el diámetro de la herramienta utilizada para hacer el agujero.

Máquina diseñada para rotar herramientas de corte frontal. También se puede utilizar para escariar, roscar, avellanar, escariar, rectificar y perforar.

Máquina diseñada para rotar herramientas de corte frontal. También se puede utilizar para escariar, roscar, avellanar, escariar, rectificar y perforar.

Herramienta de corte final para taladrar. La herramienta tiene vástago, cuerpo y cara angulada con bordes cortantes que perforan el orificio. Los taladros varían en tamaño, desde "microtaladros" de unas pocas milésimas de pulgada de diámetro hasta taladros de pala, que pueden perforar orificios de varias pulgadas de diámetro. Los taladros pueden tener vástagos cónicos con una espiga de conducción y encajar directamente en un husillo o adaptador, o pueden tener vástagos rectos y montarse en un mandril. El ángulo de ataque varía con el material perforado. Los estilos incluyen brocas helicoidales, brocas de canal recto, brocas semicirculares y planas, brocas para orificios de aceite, brocas indexables y especiales.

Tasa de cambio de posición de la herramienta como un todo, en relación con la pieza de trabajo durante el corte.

Mecanizado con varias fresas montadas en un mismo eje, generalmente para corte simultáneo.

Operación de mecanizado en la que se elimina metal u otro material aplicando potencia a un cortador giratorio. En el fresado vertical, la herramienta de corte se monta verticalmente en el husillo. En el fresado horizontal, la herramienta de corte se monta horizontalmente, ya sea directamente en el husillo o en un eje. El fresado horizontal se divide aún más en fresado convencional, donde el cortador gira en dirección opuesta a la dirección de avance, o "hacia arriba" en la pieza de trabajo; y fresado ascendente, donde el cortador gira en la dirección de avance, o "hacia abajo" en la pieza de trabajo. Las operaciones de fresado incluyen fresado plano o superficial, fresado final, fresado frontal, fresado en ángulo, fresado de formas y perfilado.

Ejecuta fresas y fresas montadas en eje. Las características incluyen un cabezal con un husillo que impulsa los cortadores; una columna, rodilla y mesa que dan movimiento en los tres ejes cartesianos; y una base que sostiene los componentes y alberga la bomba y el depósito de fluido de corte. El trabajo se monta en la mesa y se introduce en el cortador giratorio o fresa para realizar los pasos de fresado; Las fresadoras verticales también introducen fresas en el trabajo por medio de una pluma montada en un husillo. Los modelos van desde máquinas manuales pequeñas hasta molinos dúplex y de bancada grande. Todos adoptan una de las tres formas básicas: vertical, horizontal o convertible horizontal/vertical. Las máquinas verticales pueden ser de tipo rodilla (la mesa está montada sobre una rodilla que se puede elevar) o tipo cama (la mesa está firmemente apoyada y solo se mueve horizontalmente). En general, las máquinas horizontales son más grandes y potentes, mientras que las verticales son más livianas pero más versátiles y fáciles de configurar y operar.

Cota que define el diámetro exterior de una pieza cilíndrica o redonda. Ver ID, diámetro interior.

Cantidad mínima y máxima que se permite que una dimensión de la pieza de trabajo varíe de un estándar establecido y aún así sea aceptable.

La pieza de trabajo se sujeta en un mandril, se monta en una placa frontal o se asegura entre centros y se gira mientras se alimenta una herramienta de corte, normalmente una herramienta de un solo punto, a lo largo de su periferia o a través de su extremo o cara. Toma la forma de torneado recto (corte a lo largo de la periferia de la pieza de trabajo); torneado cónico (creando un cono); torneado escalonado (torneado de diámetros de diferentes tamaños en el mismo trabajo); biselado (biselado de un borde o hombro); revestimiento (corte en un extremo); roscas de torneado (generalmente externas pero pueden ser internas); desbaste (eliminación de alto volumen de metal); y acabados (cortes de luz finales). Realizado en tornos, centros de torneado, mandriles, atornilladoras automáticas y máquinas similares.

Cualquier máquina que gira una pieza de trabajo mientras introduce una herramienta de corte en ella. Véase torno.