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S.E.P.

S.E.S. D.G.E.S.T.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES INGENIERÍA MECÁNICA PROCESOS DE MANUFACTURA

UNIDAD 3: PROCESOS DE MAQUINADO TEMA: 3.4 FRESADORA Práctica:

Elaboración de un engrane

MAESTRO: ING. MARTÍNEZ PRIETO JOSÉ DE JESÚS

ALUMNOS: JOSUÉ ABRAHAM MENDOZA RANGEL EDUARDO ESPARZA LÓPEZ

Fecha de entrega: 09 de mayo 2011

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INDICE UNIDAD 3: PROCESOS DE MAQUINADO. Tema 3.4 fresadora Marco teórico…………………………………………….………………..………..4 Clasificación de engranes Engranes cilíndricos de dientes rectos ………………………………………….4 Engranes helicoidales…………………………………………………..………….4 Engranes cónicos……………………………………………………..……………4 Engranes de tornillo sinfín…………………………………………………………5 Piñón y cremallera………………………………………………………..………..5 Engranes interiores…………………………………………………………….…..5 Engrane herringbone …………………………………………………….………..6 Desarrollo de la práctica…………………………………………………………….7. Paso 1 carear el nylamid…………………………………………………………….8 Paso 2 barrenar a

1 2

pulgada el nylamid……………………………………………9

Paso 3 montar el nylamid en el mandril………………………………………......9 Paso 4 calibrar el diámetro exterior del naylamid………………………………..9 Paso 5 tallar los dientes en la fresadora…………………………………………..10

Conclusión…………………………………………………………………………12 2


Referencias…………………………………………………………………..…….12 INDICE DE FIGURAS Figura 1(principales tipos de engranes)………………………..6 Figura 2(partes constitutivas de un engrane)………………….6 Figura 3(careado del nylamid)…………………………………..8 Figura 4(barrenado del nylamid)………………………………..9 Figura 5(calibrado del nylamid)…………………………………9 Figura 6(elaboración del engrane………………………………10 Figura 7(engrane)…………………………………………………11 INDICE DE FORMULAS Formula 1(paso diametral)………………………………………….7 Formula 2 (paso circular)……………………………………………7 Formula 3 (diámetro primitivo)……………………………………..7 Formula 4(suplemento)……………………………………………..7 Formula 5 (claro)…………………………………………………….7 Formula 6(profundidad total del diente)…………………………..7 Formula 7(profundidad útil del diente)………………………........7 Formula 8(diámetro exterior)……………………………………….7 Formula 9(diámetro de fondo)……………………………………..7 Formula 10(diámetro de claro)…………………………………….7 Formula 11(número de dientes)……………………………….......7 Formula 12(espesor del diente y espacio entre dientes)……….8 Formula 13(número de vueltas y espacios de la manivela)……8

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Marco teórico Los engranes y dispositivos semejantes se emplean por lo común en las maquinas herramienta para transmitir potencia, cambiar velocidades, el sentido de rotación de una flecha. Se deben conocer os diversos tipos de engranajes y saber para qué sirve cada uno de ellos. Clasificación de engranes Engranes cilíndricos de dientes rectos Estos engranes tienen los dientes rectos y paralelos al eje de la flecha de rotación. Se emplean para transmitir potencia entre flechas que sean paralelas. En los engranes de dientes rectos no más de dos dientes engranan al mismo tiempo. De modo, la carga se transmite rápidamente de un diente a otro. Por tal razón, este tipo de engranes se utiliza, por lo general, solo a bajas velocidades. Engranes helicoidales Estos se parecen a los cilindros de dientes, rectos excepto que los dientes de los helicoidales están cortados a cierto ángulo a través de la cara del engrane. Los dientes helicoidales se tocan a lo largo de la línea a través del perfil. Se les emplea para transmitir la potencia entre flechas; funciona más silenciosamente que los de dientes rectos y tienen también mayor resistencia y durabilidad. Engranes cónicos Se utilizan cuando se tiene que transmitir potencia rotatoria de una flecha a otra que forma un ángulo con la primera. Estos, con dientes rectos, se emplean en transmisores de ángulo recto. Cuando la relación de estos engranes de 1:1 se les llama engranes de inglete. Para obtener las ventajas de operación de los engranes 4


helicoidales, se desarrolló el engrane cónico espiral. Este tipo de engranes puede utilizarse en los casos en que la flechas al conectar no se encuentren en ángulo recto. Los engranes hipocoidales se parecen a los cónicos espirales excepto que en el del piñón está por encima o por debajo del engrane conducido. Engranes de tornillo sinfín Una transmisión con engranes de este tipo consiste de un tornillo o sinfín (conductor). El sinfín se parece a una rosca de tornillo y en engranaje se parece a una rueda dentada cilíndrica. Con una transmicion de negrane y sinfín es posible obtener una gran reducción de velocidad en una transmisión de ángulo recto. La acción de los engranes con tornillo sinfín es distinta de la de cualquier otro tipo de engranes. El sinfín es en realidad un tornillo que conduce al engrane. Piñón o cremallera Una transmisión de este tipo consiste de un engrane cilíndrico recto y de una pieza de metal plana con dientes cortados en ella. Esta unidad se utiliza para cambiar al movimiento reciproco (hacia adelante y hacia atrás). En algunas máquinas, el engrane rueda sobre la cremallera y en otras, esta puede ser movida por el engrane. La transmisión de cremallera y piñón se utiliza en un torno cuando se mueve el carro a mano. Engranes interiores Estos engranes tienen los dientes cortados en el interior de la llanta o aro. La transmisión de engranes interiores es más compacta, ruedan con mayor suavidad y sus dientes son más resistentes que los de un engrane cilíndrico exterior.

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Engrane herringbone o de cola de arranque Este es del tipo helicoidal doble. Los dientes de lado derecho y los del izquierdo, en muchos engranes de este tipo, están separados por una estrecha ranura en el centro. Esto del da mayor precisión y les permite engranar mejor. También se emplean en equipos de alta velocidad en los que los demás sea necesaria una gran reducción de velocidad. La forma de los dientes proporciona una transmisión suave y silenciosa al mismo tiempo.

Figura 1(principales tipos de engranes)

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Figura 2(partes constitutivas de un engrane Desarrollo de la práctica Diseño del engrane Para diseñar el engrane se necesitan hacer los siguientes cálculos. Paso diametral: P=

n d

En este caso se va a utilizar la fresa con paso diametral número 14 que es utilizado para 35 a 54 dientes. Diámetro exterior: θ exterior =

N +2 38+ 2 = =2.8571 ' ' P 14

Paso circular: π 3.1416 P'= = =0.2244' ' P 14 Diámetro primitivo: D=

N 38 = =2.7143 ' ' P 14

Suplemento: 7


1 1 s= = =0.0714 ' ' P 14 Claro: c=

0.157 0.157 = =0.0112 ' ' P 14

Profundidad total del diente: W=

2.157 2.157 = =0.1541 ' ' P 14

Profundidad útil del diente: 2 2 ' W = = =0.1419 ' ' P 14 Diámetro de fondo: θ fondo=θ −2W=2.8571−2 ( 0.1541 )=2.5489 ' ' Diámetro de claro: Dc = D−2s=2.7143−2 ( 0.0714 )=19.0077' ' Numero de dientes: N = PD=14 ×2.7143=38dientes

Espesor del diente y espacio entre dientes: E=T =

1.5708 1.5708 = =0.1122 ' ' P 14

Después de obtener todos estos cálculos pasamos a la elaboración del engrane donde nos guiamos por cinco procedimientos. 1. Carear el nylamid. 2. Barrenar a

1 2

pulgada el nylamid.

3. Montar el nylamid en el mandril. 4. Calibrar diámetro exterior del nylamid.

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5. Tallar los dientes en la fresadora.

Paso 1 carear el nylamid.

Figura 3(careado del nylamid) Para carear el nylamid se necesita afilar la punta de nuestro buril en forma circular para que el corte que haga en el careado sea de forma uniforme.

Paso 2 barrenar a

1 2

pulgada el nylamid.

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Figura 4(barrenado del nylamid)

AquĂ­ se barreno nuestro nylamid a

1 2

pulgada de diĂĄmetro

Paso 3 y 4 montar el nylamid en el mandril y calibrar diĂĄmetro exterior.

Figura 5(calibrado del nylamid)

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En estos pasos introducimos el nylamid en el mandril para proseguir conla calibración de nuestro diámetro exterior que según nuestros cálculos fue de 2.8571 ' '

para obtener nuestro engrane de 38 dientes.

Paso 5 tallar los dientes en la fresadora

Figura 6(elaboración del engrane) Para manejar el mecanismo del cabezal divisor tenemos que calcular cuantas vueltas tenemos que dar y así saber cuál plato divisor usar y calculamos el número de vueltas con la siguiente formula: T=

40 n

Dónde: T

= número de vueltas

40 =constante

n =numero de dientes del engrane Y entonces calculamos para nuestro engrane de 38 dientes. T=

40 40 2 = =1 n 38 38 Vueltas 11


Y como no tenemos plato divisor con 38 divisiones, tenemos el para 17, 19, 21, 24, 29, 33, 39,43 y 49 tenemos que: 1

2 1 =1 38 19 Vueltas

Y en la profundidad de diente se obtuvo en los cรกlculos

0.1541' '

que son muy

importantes para obtener nuestro engrane.

Figura 7(engrane)

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Conclusión Josué Abraham Mendoza Rangel Es importante tener correctos los cálculos para la profundidad de diente y numero de vueltas y el diámetro del engrane los cuales son muy importantes para obtener nuestro engrane, tenemos que estar muy atentos en momento que usamos el mecanismo del cabezal divisor pues si nos pasamos por error una división del plato divisor todo nuestro engrane se va a arruinar pues unos dientes serán mas grandes que otros, en la elaboración del engrane cometí un error y fue pasarme de profundidad de diente y por consecuencia los dientes quedaron un poco picudos. Eduardo Esparza López Pues como conclusión yo tengo que es importante saber cómo hacer un engrane el saber sacar los cálculos para el numero de de dientes la profundidad, para mí lo más importante es tener estos cálculos bien para que al momento de hacer el ultimo diente den las cuentas y queden todos iguales aprendí que si no das las vueltas correctas los dientes quedaran a la perfección y también aprendí que si te pasas ya no te puedes regresar por eso es necesaria estar concentrado y dejar exactamente en la vuelta del cálculo sacado

Referencias 1. Apuntes de la clase de procesos de manufactura 2. www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/.../r14062.DOC 3. www.sitenordeste.com/mecanica/engranajes.htm

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Practica engrane