月: 2023年4月

¿Qué son los Engranajes Helicoidales?

Los engranajes helicoidales son engranajes con forma de rueda dentada cuyas bandas dentadas se retuercen contra el eje. Son más resistentes y silenciosas que las ruedas dentadas rectas, que tienen las bandas dentadas paralelas al eje, porque la tasa de engrane entre ruedas dentadas es mayor (el área donde las ruedas dentadas engranan entre sí es mayor).

Estos engranajes se utilizan ampliamente en diversos dispositivos de transmisión, reductores y transmisiones de automoción que requieren silenciosidad y alta eficacia de transmisión. El ángulo helicoidal varía según el tipo, y los ángulos entre los engranajes deben coincidir.

Usos de los Engranajes Helicoidales

La mayoría de las transmisiones de los turismos en general utilizan engranajes helicoidales por sus características de baja vibración, suavidad de acoplamiento, silencio y confort de marcha, y por su capacidad de convertir eficazmente la potencia del motor en potencia.

También se utilizan en los engranajes reductores, que mantienen la fuente de potencia del motor a una velocidad constante, y en las cajas de cambios, que pueden cambiar de velocidad a voluntad. Estas dos máquinas van siempre unidas a todo lo que funciona con un motor, por lo que los engranajes helicoidales desempeñan un papel fundamental.

Principio de los Engranajes Helicoidales

Los engranajes helicoidales engranan de forma intermitente como los engranajes rectos, mientras que los engranajes helicoidales engranan de forma continua, por lo que son menos ruidosos y más resistentes a altas velocidades, pero son más complejos que los engranajes rectos simples, por lo que son más caros de fabricar.

Otra desventaja de los engranajes helicoidales es que, debido a su estructura, el empuje se genera en la dirección axial de los engranajes, o carga de empuje.

Las cargas de empuje se hacen más fuertes a medida que aumenta la potencia, por lo que se requiere un cojinete independiente para recibir las cargas de empuje. Sin un cojinete, puede producirse desgaste y mala rotación.

Se requiere un cojinete de empuje separado del engranaje, se necesita espacio para el cojinete. Como aplicación, los engranajes helicoidales son una combinación de engranajes helicoidales derechos e izquierdos para reducir la carga de empuje, que es una desventaja de los engranajes helicoidales.

Los engranajes helicoidales tienen la característica de anularse entre sí en la dirección en la que actúa la carga de empuje, por lo que no se genera carga de empuje.

Diseño de los Engranajes Helicoidales

Los engranajes helicoidales con el sistema de dientes en ángulo recto pueden utilizarse las mismas fórmulas de cálculo que para los engranajes rectos, ya que el engrane visto desde la parte frontal de los dientes es el mismo que para los engranajes rectos.

La fórmula de cálculo se describe detalladamente en los datos técnicos del fabricante, pero es posible calcular las dimensiones necesarias para el diseño del montaje del engranaje, como la distancia entre los centros del engranaje, y los valores necesarios para los cálculos de resistencia.

Lo que hay que tener en cuenta son las fuerzas axiales. Los engranajes helicoidales tienen dientes inclinados, por lo que las fuerzas axiales se generan en las superficies de contacto de los dientes. Cuanto mayor es el ángulo de torsión, mayor es la fuerza, y la dirección de la fuerza cambia entre la dirección de rotación y la dirección de torsión.

Por esta razón, el rodamiento debe ser capaz de soportar cargas axiales, y se utilizan rodamientos que pueden soportar cargas axiales, como los rodamientos angulares. Cuando se realiza tanto la rotación hacia delante como hacia atrás, se generan fuerzas en ambas direcciones, por lo que se utiliza un rodamiento combinado para soportar ambas cargas. Generalmente, un lado se fija axialmente y el otro se apoya.

Los materiales utilizados incluyen metal y resina, y es necesario seleccionar el material que mejor se adapte a la aplicación.

Engranajes Helicoidales de Hasbah

Para calcular la cantidad de holgura de los engranajes helicoidales, se utiliza la Tabla Numérica de Cálculo de Holgura especificada  para calcular la holgura entre los dientes determinando la reducción del grosor del diente, que luego se convierte en un ángulo.

Por ejemplo, para una rueda dentada de clase 5 con un módulo de cuadratura del diente de 2, 30 y 60 dientes y un ángulo de torsión de 30°, el módulo frontal es de 2,31 y el diámetro del círculo primitivo es de 69,3 y 138,6, respectivamente. Estas condiciones dan lugar a una reducción del espesor del diente de 60 a 250 micras para las ruedas pequeñas y de 70 a 300 micras para las ruedas grandes, con un juego mínimo de 60 + 70 = 130 micras y un juego máximo de 250 + 300 = 550 micras.

Según la aplicación, puede ser necesario reducir el juego del diente por debajo del límite especificado o reducir el margen de tolerancia del juego. En este caso, es posible reducir la holgura fijando una tolerancia más pequeña para un valor denominado espesor del diente de la horquilla, pero si se hace demasiado pequeño, no habrá lubricación suficiente, lo que provocará una lubricación insuficiente, un desgaste más rápido del diente y un aumento del par de accionamiento y del ruido.

Hay que tener cuidado de no hacerlo demasiado pequeño, especialmente en funcionamiento a alta velocidad. Si es demasiado grande, pueden producirse traqueteos en parada y vibraciones durante las fluctuaciones de carga.

¿Qué es un Escariador en Espiral?

Los escariadores en espiral son herramientas de corte utilizadas para taladrar agujeros. Están compuestos por una parte de cuerpo cónico y una parte de cuchilla en espiral. Al girar, la cuchilla en espiral realiza un corte diagonal contra la pared del agujero, lo que permite ajustar su diámetro con precisión.

Una ventaja de los escariadores en espiral es que las virutas producidas durante el corte se descargan suavemente. Además, las cuchillas en espiral mantienen el diámetro del agujero constante para lograr cortes precisos. Estos escariadores se utilizan comúnmente de forma manual, aunque también pueden emplearse en máquinas CNC para operaciones automatizadas.

Usos de los Escariadores en Espiral

Los siguientes son algunos de los usos típicos de los escariadores en espiral:

• Taladrado
  Taladrado de piezas de motores de automóviles, bastidores de aviones, etc.
• Taladrado de alta precisión
  Fabricación de piezas de máquinas de precisión y equipos médicos
• Corte de ranuras
  Mecanizado de ranuras en engranajes y cojinetes, etc.
• Procesado de corte según el tipo de material
  Mecanizado de metales, plásticos, madera, etc.
• Mecanizado de orificios largos
  Bastidores de automóviles, piezas estructurales de barcos, etc.

Principio de los Escariadores en Espiral

El proceso mediante el cual los escariadores en espiral agrandan el agujero es el siguiente:

1. Inserción del Escariador en Espiral

La parte del mango del escariador en espiral se fija a una herramienta adecuada (por ejemplo, un mango o un portabrocas) y, a continuación, la parte del filo de corte del escariador en espiral se inserta en la posición inicial del orificio. El filo de corte debe estar alineado con precisión con el eje central del orificio.

2. Rotación y Progresión

El agujero se agranda mediante la rotación de la herramienta con el escariadores en espiral fijado en su lugar. La rotación hace que el filo de corte entre en contacto con la pared del orificio y comience a cortar, al tiempo que el escariador en espiral avanza hacia el interior del orificio. La velocidad de progresión debe ajustarse convenientemente en función del material de la pieza y de las condiciones de corte.

3. Corte y Evacuación de Virutas

El filo de corte del escariador en espiral corta la pared del orificio a medida que gira. Durante este proceso de corte se generan virutas, pero la estructura del escariador en espiral garantiza que las virutas no se adhieran al filo de corte y se descarguen suavemente, de modo que el filo de corte amplía el agujero suavemente y con una fuerza constante, manteniendo la forma circular del agujero mientras corta.

4. Ampliación y Acabado del Agujero

El agujero se ensancha mientras gira el escariador en espiral. El corte es suave y uniforme y el agujero puede agrandarse con gran precisión. Dependiendo de la situación, puede ser necesario ajustar las condiciones de corte durante el proceso, o puede ser necesaria la refrigeración y la eliminación de virutas.

5. Inspección y Acabado

Una vez que el orificio se ha agrandado hasta el diámetro deseado, se miden las dimensiones y la forma del orificio para comprobar la calidad del mecanizado. Asegúrese de que los resultados de la medición cumplen los requisitos y objetivos del diseño.

Estructura de los Escariadores en Espiral

La construcción principal de los escariadores en espiral es la siguiente:

1. Parte del Filo de Corte

La parte del filo de corte de un escariador en espiral se caracteriza por una disposición en espiral de los filos de corte cilíndricos. La disposición en espiral del filo de corte permite al escariador cortar eficientemente dentro del agujero para una expansión suave, mientras que la estructura en espiral reduce la adhesión de virutas al filo de corte y reduce el desgaste del filo de corte.

2. Sección del Mango

La parte del vástago del escariador en espiral es donde se une al mango, portabrocas u otra herramienta. Se encarga de hacer girar la sección del filo de corte.

3. Parte de la Cuchilla

La sección de la cuchilla del escariador en espiral es la zona comprendida entre la sección de la punta cortante y la sección del mango. La sección de la cuchilla tiene forma cilíndrica, al igual que la sección de la punta espiral, y corta el interior del agujero.

Tipos de Escariadores en Espiral

Existen varios tipos de escariadores en espiral, algunos de los cuales se enumeran a continuación. Los nombres pueden variar de un fabricante a otro.

1. Tipo de Mango Recto

Los escariadores en espiral tienen un mango recto y la parte cortante tiene forma de espiral. Los de vástago recto se utilizan con portabrocas de vástago recto o portabrocas de pinza.

2. Tipo de Mango Cónico

Los escariadores en espiral tienen un mango cónico y se utilizan con portabrocas de mango cónico. Los escariadores en espiral de mango cónico son especialmente adecuados para operaciones de mecanizado en tornos y otras máquinas.

3. Escariadores Cortos

Los escariadores cortos tienen una sección de corte corta y se utilizan generalmente para mecanizar agujeros cortos. Los escariadores cortos son fáciles de controlar y adecuados para su uso en entornos con limitaciones de espacio.

4. Escariador Largo

Se utilizan para mecanizar agujeros profundos con secciones de corte largas. Los escariadores largos se caracterizan por su longitud, que les permite alcanzar agujeros profundos en la pieza.

5. Escariador Manual

Los escariadores de operación manual y se utilizan principalmente para el mecanizado manual. Los escariadores manuales tienen la ventaja de que son adecuados para trabajos finos en los que se requiere precisión y acabado.

6. Escariador de Máquina

Los escariadores de máquina se utilizan en procesos de mecanizado automatizados. Los escariadores de máquina se instalan en máquinas como tornos y fresadoras y permiten un mecanizado eficaz y de gran precisión.

7. Escariadores de Bola

Estos escariadores combinan las características de las fresas esféricas y los escariadores. La parte cortante tiene forma esférica como una fresa esférica y es especialmente adecuada para el mecanizado de superficies curvas y orificios circulares.

Más Información sobre los Escariadores en Espiral

1. Ventajas de los Escariadores en Espiral

Capacidad de corte
La ventaja de los escariadores en espiral es su gran capacidad de corte. Su estructura especial de cuchillas en espiral disminuye la resistencia al corte y aumenta la velocidad de corte, además de facilitar la evacuación de las virutas.

Rigidez y estabilidad
Los escariadores en espiral son herramientas fuertes y rígidas. Incluso con cargas de corte elevadas, las vibraciones y distorsiones se reducen al mínimo, lo que permite perforar agujeros con gran precisión.

Calidad de acabado
Otra ventaja de los escariadores en espiral es la alta calidad de acabado de los agujeros. La buena precisión del diámetro del orificio y el acabado uniforme de la superficie garantizan el cumplimiento de las dimensiones del orificio y las condiciones de la superficie requeridas.

Larga vida útil
Los escariadores en espiral son duraderos y tienen una larga vida útil. Especialmente cuando están recubiertos con metal duro o revestimientos de alta calidad, se reducen el desgaste y el deterioro de la capacidad de corte. Así, mantienen un alto rendimiento incluso cuando trabajan de forma continua durante largos periodos de tiempo o procesan materiales duros.

Amplia gama de aplicaciones
Los escariadores en espiral se utilizan en una amplia gama de aplicaciones. Por ejemplo, se utilizan para taladrar agujeros en metales y plásticos, taladrar agujeros de localización de precisión y taladrar agujeros de geometrías especiales. Su versatilidad y flexibilidad los hacen idóneos para su aplicación en una amplia gama de industrias y procesos de fabricación.

2. Desventajas de los Escariadores en Espiral

Costo elevado
Los escariadores en espiral son relativamente caros debido a la necesidad de materiales de alta calidad y diseños especiales. La inversión inicial y los costos de sustitución pueden ser superiores a los de otros escariadores, especialmente en el caso de tamaños más grandes y especificaciones especiales, ya que son más caros.

Restricciones de uso
Los escariadores en espiral están optimizados para un material específico o un rango de tamaño de agujero, por lo que puede resultar difícil conseguir unas condiciones de corte y un rendimiento óptimos cuando se utilizan en materiales o tamaños de agujero diferentes. Además, el mecanizado de geometrías de agujero especiales y agujeros profundos requiere ingenio y equipos especiales.

Control de virutas
Los escariadores en espiral generan grandes cantidades de virutas al cortar. Si las virutas no se eliminan correctamente, pueden afectar negativamente al entorno de trabajo y a la capacidad de corte de la máquina. Las virutas deben controlarse mediante una limpieza periódica y el uso de fluidos de corte adecuados.

3. Mejora del Rendimiento de Corte

El rendimiento de corte de los escariadores en espiral puede mejorarse mediante la forma y el recubrimiento del filo de corte y el ajuste del ángulo de hélice. Unas condiciones de corte óptimas, especialmente en materiales duros y en la perforación de agujeros profundos, darán como resultado un alto rendimiento de corte.

4. Aplicaciones Especiales de los Escariadores en Espiral

Los escariadores en espiral se utilizan como herramientas para aplicaciones específicas cambiando la forma, el recubrimiento, etc. Por ejemplo, un escariador de punta esférica puede utilizarse para el mecanizado esférico haciendo que la punta del escariador en espiral tenga forma esférica.

5. Combinación con Equipos de Mecanizado Automático

Los escariadores en espiral pueden utilizarse en combinación con centros de mecanizado automático. Los centros de mecanizado automático son compatibles con herramientas de precisión como los escariadores en espiral, ya que pueden controlar con precisión las dimensiones y posiciones de mecanizado, y la combinación de ambos puede mejorar la precisión del mecanizado y la eficacia del trabajo.

¿Qué son los Cabezales Micrométricos?

El cabezal micrométrico es la parte móvil del micrómetro que entra en contacto con el objeto a medir durante la medición. Se ajusta mediante una perilla que gira para pellizcar el objeto. Existen cabezales micrométricos con escala para medición visual y también cabezales digitales más recientes. Las puntas del cabezal pueden ser cilíndricas, cónicas, esféricas o con forma de brida, ofreciendo diversas opciones para diferentes aplicaciones de medición.

Usos de los Cabezales Micrométricos

Los cabezales micrométricos encuentran aplicaciones en la inspección y mantenimiento de equipos industriales, así como en mediciones dimensionales en laboratorios e investigación. Son ideales para productos que requieren una alta precisión de medición, superando lo que se puede lograr con calibres comunes. Al elegir un cabezal micrométrico, es importante considerar factores como la precisión de la medición, la posibilidad de errores, si es digital o analógico, y su facilidad de mantenimiento.

Es esencial tener en cuenta que los cabezales micrométricos funcionan mediante contacto directo, por lo que no son adecuados para medir materiales como caucho u otros que puedan deformarse con el contacto.

Principio de los Cabezales Micrométricos

Los cabezales micrométricos presentan diversas características. Están compuestos por una sección de medición, un husillo, una sección de montaje, un manguito graduado y botones de ajuste grueso y fino. Los botones de ajuste están conectados al husillo mediante un engranaje, lo que permite variar el husillo según se gire el botón. El botón de ajuste fino suele tener una escala que permite mediciones más precisas.

Para realizar una lectura, se desplaza el husillo utilizando el botón de ajuste grueso, que hace un ligero contacto con el objeto a medir. Luego, se ajusta el botón de ajuste fino hasta lograr un contacto completo con el objeto. El botón de ajuste fino tiene un mecanismo que evita que el husillo avance después del contacto, permitiéndole girar hasta lograr el contacto total. La medición se efectúa observando las escalas del manguito y el botón de ajuste fino. Estos cabezales micrométricos pueden montarse mediante tornillos, tuercas o mortajas en el área de montaje.

Ejemplos de Cabezales Micrométricos en Uso

Los cabezales micrométricos se utilizan, por ejemplo, para ajustar la amplitud de movimiento de etapas multieje, etc., y para plantillas de inspección de componentes y otros elementos que deben inspeccionarse en grandes cantidades.

Pinza para Cabezal Micrométrico

Los cabezales micrométricos pueden utilizarse como pinza utilizando un tope que se adapte a la amplitud de movimiento. También es aconsejable seleccionar un producto con abrazadera en función del producto. Seleccionar un producto con abrazadera evita que se afloje la operación.

¿Cómo Fijar el Cabezal del Micrómetro?

El método de fijación del cabezal micrométrico depende de si el eje de montaje del cabezal micrométrico (vástago) es de tipo recto o de tipo tuerca.

• Método de fijación de tipo recto
  Utilice una pieza del lado del cojinete como pieza dividida y sujétela al eje de montaje con un tornillo o similar para fijarla en su sitio. Pase el eje de montaje a través del orificio del lado del cojinete y fíjelo con un tornillo de fijación.
• Método de fijación para los tipos con tuercas
  Pase el eje de montaje por el orificio del lado del cojinete y fíjelo con la tuerca.

Capacidad de Carga de los Cabezales Micrométricos

La capacidad de carga de los cabezales micrométricos depende de las condiciones en que se utilicen, como el método de montaje, si se utilizan con cargas estáticas o dinámicas, y si se utilizan actuados o como topes. Por lo tanto, no existe una definición cuantitativa.

A título de ejemplo, se indican a continuación los límites de carga recomendados.

• Capacidad de carga de los cabezales micrométricos
  Modelo estándar (paso de husillo de 0,5 mm): hasta aprox. 4 kg
  Modelos de alto rendimiento con paso de husillo de 0,1 mm/0,25 mm: hasta aprox. 2 kg
  Modelos de alto rendimiento con paso de husillo de 0,5 mm: hasta aprox. 4 kg
  Modelos de alto rendimiento Paso del husillo 1,0 mm: hasta aprox. 6 kg
  Modelos de alto rendimiento con paso de husillo lineal: hasta aprox. 2 kg
  Modelos de alto rendimiento para movimiento de paso fino MHF (con mecanismo diferencial): hasta aprox. 2 kg
• Carga estática por método de montaje
  Método de tuerca de apriete: 8,63 a 9,8 kN (880 a 1000 kgf) para daños en la unidad principal.
  Método de fijación por hendidura: 0,69 a 0,98 kN (70 a 100 kgf) por caída del soporte de montaje.
  Método de fijación por tornillo: Daños en el tornillo de fijación de 0,69 a 1,08 kN (70 a 110 kgf).

¿Qué es un Husillo de Bolas?

Los husillos de bolas son componentes que permiten convertir la potencia rotativa de un motor en potencia lineal o viceversa. Se utilizan principalmente para realizar movimientos lineales y su estructura está compuesta por una parte roscada y una parte móvil.

Estos husillos de bolas se dividen en dos tipos: husillos de bolas roscados y husillos de bolas rectificados. En general, los husillos de bolas rectificados ofrecen una mayor precisión. Además, existen dos categorías dentro de los husillos de bolas: uno para posicionamiento y otro para transporte, y cada uno se selecciona según los requerimientos de precisión que mejor se adapten a su propósito.

Usos de los Husillos de Bolas

Los husillos de bolas se clasifican en dos tipos según su precisión, con diferentes grados disponibles. Los grados C0 a C5 se utilizan para posicionamiento, mientras que los grados C7 y C10 se utilizan para el transporte.

Estos componentes son ampliamente empleados en robots industriales, máquinas herramienta y equipos de fabricación de semiconductores para tareas de posicionamiento y transporte. Su función principal es convertir el movimiento rotativo de un motor en movimiento lineal. La carga se aplica únicamente en dirección axial, por lo que se requieren guías para su correcto desplazamiento.

Principio de los Husillos de Bolas

Los husillos de bolas están compuestos por un eje roscado, una tuerca y una bola que se coloca entre ellos y rueda suavemente, permitiendo que las bolas circulen de forma continua. El diseño más común es el de plato de retorno, donde la bola que llega al extremo pasa a través de la placa y vuelve nuevamente para repetir el ciclo de rodadura.

En cuanto a su fabricación, se utiliza una barra redonda de acero como material, que se enrosca utilizando una herramienta llamada matriz de laminación mientras gira. Esta operación combina dos matrices de laminación.

Además de los husillos de bolas laminados, también existen los husillos de bolas rectificados. Estos últimos se fabrican rectificando acero cilíndrico para crear las ranuras de la rosca, lo que resulta en una mayor precisión en su fabricación en comparación con los husillos de bolas laminados. Sin embargo, debido a esta mayor precisión, los husillos de bolas rectificados son más costosos y presentan un menor juego axial.

¿Qué es un Portamachos?

Los portamachos son componentes que convierten la potencia rotativa de un motor en potencia lineal o la potencia lineal en potencia rotativa. Se utilizan principalmente para movimientos lineales y están compuestos por una parte roscada y una parte móvil.

Los portamachos se dividen en portamachos rodantes y portamachos rectificados. En general, los portamachos rectificados ofrecen una mayor precisión. Además, se clasifican en dos tipos según su propósito: posicionamiento y transporte, y la selección de la precisión depende del uso específico.

Usos de los Portamachos

Los portamachos, que se clasifican en dos tipos según su precisión, cuentan con una amplia gama de grados de precisión. Los grados C0 a C5 se utilizan para el posicionamiento, mientras que los grados C7 y C10 se utilizan para el transporte.

Estos componentes encuentran aplicaciones principales en el posicionamiento y transporte en robots industriales, máquinas herramienta y equipos de fabricación de semiconductores. Su función principal es convertir el movimiento de rotación de un motor en movimiento lineal. La carga se aplica exclusivamente en la dirección axial, por lo que se requiere el uso de guías.

Principio de los Portamachos

Los portamachos constan de un eje roscado, una tuerca y una bola. La bola se coloca entre el eje roscado y la tuerca, permitiendo que ruede ligeramente. Este mecanismo permite que las bolas circulen sin fin. El tipo más común es el de plato de retorno, donde la bola que llega al extremo pasa a través de la placa y regresa nuevamente al extremo para continuar con la acción de rodadura.

En cuanto al proceso de fabricación de los portamachos de laminación, se utiliza una barra redonda de acero como material, y se rosca utilizando una herramienta llamada matriz de laminación mientras se hace girar. La rosca se realiza combinando dos matrices de laminación.

Además de los portamachos de bolas laminadas, también existen los portamachos de bolas rectificadas. En este caso, las ranuras de la rosca se crean rectificando acero cilíndrico, lo que permite fabricarlos con mayor precisión que los portamachos de bolas laminadas. Sin embargo, esta mayor precisión también los hace más costosos y reduce el juego axial.