Levas, Tallado De Levas 6tm5p

UNIVERSIDAD NACIONAL DE LOJA ÁREA DE LA ENERGIA, LAS INDUSTRIAS Y LOS RECURSOS NATURALES NO RENOVABLES

Ingenieria en Electromecánica TECNOLOGIA DE LOS METALES

ALUMNO: RICARDO MACAS

LOJA – ECUADOR 2016 - 2017

INDICE

1. INTRODUCCIÓN

2. LEVAS a. PARTES DE UNA LEVA b. CLASIFICACION DE LEVAS i. LEVA DE DISCO ii. LEVA CILINDRICA O DE TAMBOR iii. LEVA DE ARQUIMIDES COMPLETA. iv. LEVA DE ESPIRAL DE ARQUIMIDES INCOMPLETA.

3. TALLADO DE LEVAS i. LEVA DE TAMBOR ii. FRESADO DE LEVAS DE DISCO CON EL EJE DEL DIVISOR INCLINADO iii. FRESADO DE LEVAS CON EL EJE DEL DIVISOR VERTICAL iv. FRESADO DE LEVAS POR COPIADO 1. Montaje copiador en una fresadora vertical de un husillo 2. Fresadora de dos husillos 3. Dispositivo electro – hidráulico para fresado copiador

4. BIBLIOGRAFIA

1. INTRODUCCIÓN

El proceso de trabajo de muchas máquinas conduce a la necesidad de tener entre sus componentes mecanismos en los cuales el movimiento de sus eslabones finales deba ser ejecutado rigurosamente por una ley dada y coordinadamente con el movimiento de otros mecanismos. Para cumplir esta tarea los mecanismos más sencillos, seguros y compactos resultan los de levas.

Ya que el uso de estos dispositivos es fundamental en ciertas maquinas, su fabricación

debe

contar

con

características

específicas

para

su

buen

funcionamiento.

Por lo que en el presente documento se tratara sobre el mecanizado de algunos tipos de levas, así como la forma en la que estos dispositivos se han venido fabricando.

2. LEVAS Es uno de los mecanismos más antiguos conocidos ya por Herón de Alejandría (siglo I a.C.) y constituye uno de los dispositivos básicos de la mecánica. Transforma un movimiento lineal alternativo o giratorio en otro lineal o giratorio, ambos alternativos. El movimiento motriz, normalmente giratorio, lo efectúa la leva, que posee un determinado perfil, y el seguidor, en o permanente con ésta, reproduce linealmente el contorno de la leva. Aprovechando estas características de las levas se ha estudiado y diseñado, posteriormente fabricado diversas aplicaciones industriales. Tal estudio y surgimiento de nuevas aplicaciones de levas no cesa, actualmente se pueden observar su aplicación en los frenos de levas entre otros con control automatizado. (NORTON, 2005) Una leva es un elemento mecánico que sirve para impulsar a otro elemento llamado seguidor, para que realice un movimiento especificado, por o directo. Mediante el uso de levas se logran complejos movimientos con una alta repetitividad y confiabilidad, a un costo reducido. (SARZOSA, 2013) Las levas son muy utilizadas en máquinas de todo tipo como maquinaria textil, de imprenta y también maquinas herramientas.

2.1.

PARTES DE UNA LEVA

Figura1: Partes de una leva 2.2.

Seguidor de leva Perfil de leva Eje CLASIFICACION DE LEVAS

2.2.1. LEVA DE DISCO En este tipo de leva, el perfil está tallado en un disco montado sobre un eje giratorio (árbol de levas). El pulsador puede ser un vástago que se desplaza verticalmente en línea recta y que termina en un disco que está en o con la leva. El pulsador suele estar comprimido por un muelle para mantener el o con la leva.

Figura2: Leva de disco

2.2.2. LEVA CILINDRICA O DE TAMBOR La leva de tambor tiene una ranura que sirve de apoyo a un rodillo o pivote unido a la varilla o empujador, en la figura vemos distintas curvas en levas de tambor. La ley de movimiento de esta varilla determina la forma de la curva. (PROFESORES DEL CENTRO DOCUMENTACION, 2002)

Figura3: Leva cilíndrica o de 2.2.3. LEVA DE ARQUIMIDES COMPLETA. tambor

La cuna directriz empleada en este tipo de levas es la espiral de Arquímedes. La diferencia de los extremos R1 - R0 se llama paso de la espiral y se representa por H: H= R1 – R2

2.2.4.LEVA DE ESPIRAL DE ARQUIMIDES INCOMPLETA. En la mayor parte de los casos, las levas de disco, al igual que las de tambor, suelen tener una, dos o más ramas formadas por espirales incompletas (figs. 4,5).

Figura4: leva de espiral de Arquímedes incompleta de una rama

Figura5: leva de espiral de Arquímedes incompleta de dos ramas

Para el tallado de cada una de las espirales que configuran la leva, hay que tener al aparato divisor de una cadena cinemática similar a la empleada para las ranuras helicoidales. Además, el eje divisor debe estar en posición vertical y la fresa centrada respecto a la línea de desplazamiento de la mesa. Por esta razón se suelen emplear, en ocasiones, mesas circulares con dispositivos de embrague para acoplar a voluntad las ruedas, e incluso, invertir el sentido de giro sin necesidad de añadir o quitar una rueda al tren de ruedas intercambiable.

3. TALLADO DE LEVAS

3.1.1. LEVA DE TAMBOR

Figura6: Leva cilíndrica o de tambor

La leva de tambor tiene una ranura que sirve de apoyo a un rodillo o pivote unido a la varilla o empujador, en la figura vemos distintas curvas en levas de tambor. La ley de movimiento de esta varilla determina la forma de la curva. En las levas de tambor la pista de la leva generalmente se labra alrededor del tambor Normalmente la línea de acción del seguidor es estas levas es paralela al eje de la leva. El tallado en la fresadora es posible siempre que se trate de ranuras formadas por hélices, ya que otras curvas no pueden realizarse, a no ser por procedimientos especiales. Las levas de barril o de tambor, se labran normalmente en la fresadora, engranando el cabezal divisor a la mesa. Este método es idéntico al utilizado para el fresado helicoidal. Sin embargo, generalmente se utiliza una fresa frontal para producir ranura. Esto significa que no es necesario hacer girar la mesa. Este factor es particularmente importante cuando se fresa una leva de tambor, cuyas diversas secciones pueden labrarse a máquina con diferentes avances

3.1.2. FRESADO DE LEVAS DE DISCO CON EL EJE DEL DIVISOR INCLINADO

Este tipo de leva es muy utilizado en máquinas de todo tipo: máquinas herramientas, maquinaria textil, de imprenta, destacando su aplicación en los tornos automáticos. Sus formas pueden ser muy variadas, pero a continuación veremos las que se emplean para lograr desplazamientos de la varilla con movimiento uniforme:

Figura7: levas de disco Para el tallado de cada una de las espirales que configuran la leva, hay que tener al aparato divisor de una cadena cinemática similar a la empleada para las ranuras helicoidales. Para fresar una leva, se requiere una fresadora con cabeza inclinable. Entonces se elige una relación entre los engranes que de una elevación mayor a la que se necesita, y se inclina el cabezal de la máquina y el cabezal graduador para lograr la inclinación real que se requiere en la forma que se indica en la figura.

Figura8: Fresado de leva de tambor Utilizando el cabezal graduación universal conectado al tornillo de avance de la mesa en una fresadora vertical. A medida que la mesa hace avanzar la pieza en bruto hacia la fresa, el cabezal graduador está haciendo girar dicha pieza en bruto.

senθ=

elevac ión por revolución de la leva producida ( X ) movimeinto de la cubierta por revolución de la leva ( L )

y

L=

x senθ

L= Es la elevación máxima por revolución para un conjunto dado de engranes. La relación de engranes que den a la leva una inclinación determinada puede calcularse así:

impulsor avance de lamaquina = impulsado elevación por revolución de laleva

impuls o r avance de lamaquina = impulsado L

¿

avance de la maquina avance de lamáquina∗senθ , cuando está inclinado aθ 0= x X senθ

De esta forma:

X ∗impulsor Avance de lamaquina s enθ= impulsado

en donde, X= la elevación requerida por revolución de la leva.

(GUZMAN, 2014)

(PROFESORES DEL CENTRO DOCUMENTACION , 2002)

3.1.3. FRESADO DE LEVAS CON EL EJE DEL DIVISOR VERTICAL

Las levas de elevación uniforme se pueden fabricar en la fresadora utilizando un cabezal vertical, mediante la rotación uniforme combinada de la leva en bruto sujeta en el cabezal divisor y el avance uniforme de la mesa. En levas de placa que no tienen una elevación uniforme, esta debe ser trazada y maquinada en cortes incrementales. Utilizando este método, la pieza en bruto es girada a través de un elemento angular, y se efectúa un corte hasta la línea trazada o hasta un punto predeterminado. Este proceso se repite hasta que se produce el perfil de la leva tan exactamente como sea posible. Las crestas dejadas entre cada corte sucesivo son eliminadas posteriormente limando y puliendo. Cuando se maquina una leva utilizando este método, la pieza y el cabezal vertical por lo general se hacen girar un ángulo de manera que el eje de la pieza y el eje de la fresa sean paralelos. Si se mantiene la pieza y el dispositivo de fresado vertical en posición vertical solamente podrá ser costada una leva que tenga el mismo avance para el cual esta engranada la máquina, cuando se inclina la pieza y el dispositivo de fresado se puede fabricar cualquier avance que se desee, siempre y cuando el avance deseado sea menor que el avance para el que esta engranada la máquina. El avance requerido a ser cortado en la leva debe ser siempre inferior al avance hacia delante de la mesa durante una revolución de la pieza.

Figura9: fresado con el eje divisor vertical

3.1.4.FRESADO DE LEVAS POR COPIADO

Mediante el fresado copiador se hace posible la obtención de formas que no se obtienen con el fresado de forma. Además, se evita así, el empleo de las fresas de forma que son muy caras. En el procedimiento de fresado por copia hay una varilla de guía o un rodillo de guía que deslizan sobre una pieza modelo que se mantiene firmemente sujeta o sea sobre una plantilla y se guía de acuerdo con esa forma la herramienta o la mesa con la pieza que se trabaja.

Figura 10: Palpador y soporte de la plantilla en una fresadora vertical de copiar

Según el tipo de la máquina que se emplee, los necesarios movimientos de la mesa o del carro se realizan ya sea a mano o automáticamente. En los modelos más antiguos se encuentran todavía contrapesos que aproximan el carro porta herramientas con la varilla de guía a la pieza de muestra o a la plantilla mientras que la mesa de la fresadora se mueve, a mano o automáticamente, en dirección transversal. En el copiado de contornos la herramienta o la pieza se mueven en dos direcciones (bidimensionalmente) y en el copiado estéreo por el contrario existen tres direcciones de movimiento (movimiento tridimensional). (VERLAG, 1973)

Figura 11: Palpador y soporte de la plantilla en una fresadora horizontal

3.1.4.1.

Montaje copiador en una fresadora vertical de un husillo

Para trabajos ligeros de fresado copiador se presta bien por ejemplo el siguiente montaje que puede disponerse en cualquier fresadora vertical corriente: Sobre la mesa de la maquina se sujeta una mesa especial copiadora. Esta mesa consta de dos carros que pueden correrse en direcciones perpendiculares entre sí. Por medio de un asidero en forma de bola se puede desplazar con facilidad la mesa en todas direcciones. Sobre la mesa de copiar se sujetan una plantilla con superficiales de deslizamiento oblicuas y la pieza que se ha de trabajar. En la cabeza del husillo hay un soporte con varilla cónica de guía (dedo copiador). El árbol porta fresa se provee de una fresa de vástago. Para trabajar la pieza se pasa la superficie de deslizamiento de la plantilla por el dedo copiador, mediante accionamiento del asidero en forma de bola que hemos mencionado. La fresa de vástago fresa al mismo tiempo la forma correspondiente. En virtud de la posición inclinada del dedo copiador se tiene la posibilidad de regular el arranque de viruta, ajustando adecuadamente en altura la mesa. (VERLAG, 1973)

3.1.4.2.

Fresadora de dos husillos

Se emplea preferentemente para la fabricación en grandes series. Uno de los husillos puede emplearse para el presado previo y el otro para el de acabado sin necesidad de cambiar la sujeción de la pieza o de la herramienta.

3.1.4.3.

Dispositivo electro – hidráulico para fresado copiador

Las maquinas fresadoras modernas están a veces dotadas de un mando electro hidráulico para el palpado. La plantilla se desliza también aquí junto a un palpador. El carro no se mueve, entero, directamente, con lo que por ejemplo se produce una gran presión mutua entre plantilla y palpador, sino que varía su dirección de movimiento de un modo indirecto. (VERLAG, 1973)

Figura 12: Fresadora copiadora automática, con mando del palpador (movimiento tridimensional)

4. BIBLIOGRAFIA

Referencias NORTON, R. L. (2005). DISEÑO DE MAQUINARIA. MEXICO: McGRAW-HILL. PROFESORES DEL CENTRO DOCUMENTACION. (2002). MECANIZADO Y MANTENIMIENTO DE MAQUINAS. MADRID: CEDE. SARZOSA, B. (2013). FRESADO DE LEVAS. GUAYAQUIL.

GUZMAN, K. (2014). INFORME DE PROCESOS DE MANUFACTURA. QUITO. PROFESORES DEL CENTRO DOCUMENTACION . (2002). MECANIZADO Y MANTENIMIENTO DE MAQUINAS. MADRID: CEDE. VERLAG, G. W. (1973). HERRAMIENTAS, MAQUINAS TRABAJO . MADRID: REVERTE.SA.